武漢紡織大學(xué)，佛山市第二人民醫(yī)院：基于各向異性彈性體離聚物復(fù)合材料的應(yīng)變傳感器

近年來，由于柔性可穿戴傳感器在個(gè)人健康監(jiān)測、人體運(yùn)動(dòng)檢測、人造皮膚和軟機(jī)器人中的應(yīng)用前景廣闊，人們對(duì)其日益增長的興趣引人注目。在各種類型的可穿戴傳感器中，電阻型應(yīng)變傳感器由于其簡單的制造和高的傳感性能而具有競爭力。通常，應(yīng)變傳感器集成了作為支撐材料的軟彈性體和作為傳感元件的導(dǎo)電部件，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械電轉(zhuǎn)換。盡管有無數(shù)基于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的傳感器旨在提高傳感器性能，但目前的設(shè)計(jì)主要集中在檢測單軸刺激，限制了它們?cè)谧R(shí)別與多自由度運(yùn)動(dòng)相關(guān)的復(fù)雜多維應(yīng)變方面的適用性。

為了克服單軸應(yīng)變傳感的局限性，已經(jīng)探索了各種方法來制造具有各向異性機(jī)電特性的應(yīng)變傳感器。的策略是在彈性體基體中構(gòu)建定向?qū)щ娋W(wǎng)絡(luò)。因此，在設(shè)計(jì)各向異性應(yīng)變傳感器時(shí)，通常使用各種具有各向異性特性的導(dǎo)電填料，如石墨烯和MXene等二維填料，以及碳納米管（CNTs）、碳纖維和銀納米線等一維填料。這些應(yīng)變傳感器對(duì)垂直和平行于填料方向的應(yīng)變表現(xiàn)出不同的響應(yīng)。然而，一個(gè)重大挑戰(zhàn)仍然是實(shí)現(xiàn)平衡，以確保應(yīng)變傳感器同時(shí)具有各向異性、高靈敏度和寬的監(jiān)測范圍。

來源：傳感器專家網(wǎng)