西安工程大學(xué):研發(fā)碳納米管/木質(zhì)素碳納米纖維的環(huán)保靈敏應(yīng)變傳感器

柔性應(yīng)變傳感器具有良好的柔韌性，易于與紡織品或人體皮膚結(jié)合，因此在智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，具有良好的應(yīng)用前景。然而，所選用的傳感層材料普遍對環(huán)境不友好，拉伸范圍和靈敏度也有待進(jìn)一步提高。因此，制備綠色環(huán)保、拉伸范圍大、靈敏度高的應(yīng)變傳感器成為我們目前研究的重點(diǎn)。木質(zhì)素是自然界中含量第二高的綠色生物質(zhì)聚合物，對開發(fā)綠色應(yīng)變傳感器具有重要意義。

研究通過電紡絲、預(yù)氧化和碳化制備了多壁碳納米管（MWCNTs）/木質(zhì)素基碳納米纖維（LCNFs）。具體來說，將水溶性木質(zhì)素磺酸鈉（SLS）和（PVA）混合，并使用MWCNT作為功能填料。然后將 MWCNTs/LCNFs 涂覆在聚氨酯（PU）薄膜上，制成生物質(zhì)應(yīng)變傳感器。

制備傳感層所用的原料和溶劑豐富且環(huán)保，由于LCNFs和MWCNTs的協(xié)同作用，所制備的傳感器具有拉伸范圍寬、靈敏度高、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。在0–160%和160–240%的應(yīng)變范圍內(nèi)，GF分別為137.3和2746.4，并且能夠保持良好的重復(fù)性（超過10 000次拉伸循環(huán)）。此外，該傳感器在人體活動監(jiān)測和手機(jī)藍(lán)牙信號傳輸方面表現(xiàn)良好，表明該傳感器在智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景。

來源：傳感器專家網(wǎng)