柔性应变敏感材料研究进展

来源:纳米氧化铝_广西新兴纳米科技研究公司 发布时间:2019-04-29 点击次数:

     随着柔性电子技术的发展,轻、薄、柔性、便携式、折叠式、可穿戴式柔性器件逐渐成为研究热点,其中柔性传感器是应用最广泛的柔性电子器件,在运动传感、健康监测、医疗等方面具有广阔的应用前景。应变传感器的基本原理是将器件的应变变化转化为电信号输出,从而监测引起应变的应力信号。其主要性能参数包括灵敏度(通常用标度因子(gf)、相对电阻变化与应变变化的比值)、应变感应范围、检测极限、循环稳定性等,其中灵敏度和应变传感范围是两个最重要的性能参数。如何同时具有高灵敏度和大应变响应范围是柔性传感器发展中的一个重要挑战,然而,要实现高灵敏度,器件必须在小应变下经历显著的结构变化,而器件必须在大应变下保持导电结构的连通性。对于较大的工作范围,需要N。通常两者都是矛盾的,很难同时实现,目前制造应变传感范围大(50%以上)、灵敏度高(100%以上)的柔性电子传感器是比较困难的。
    
     最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员孙静带领研究团队设计了一种mXene材料Ti3c2tx,并成功开发了一种基于Ti3c2tx颗粒板混合网络结构的高性能柔性应变传感器,该柔性应变传感器实现了高灵敏度和宽响应范围。电子响应范围与粒子和纳米板的协同运动。在整个应变传感范围(53%)内,传感器的灵敏度高于100(gf178.4)。它具有检测限低(0.025%)和循环稳定性高的优点。本研究首次提出了一种有限裂纹增量诱导的新机制,为高性能柔性应变传感器的设计提供了新思路,相关研究成果发表在《高级功能材料》(2019,1807882)上。杨银河,上海硅酸盐学院博士生,本文第一作者。副研究员王冉冉和研究员孙静是这篇文章的合著者。
    
     相关研究工作由国家自然科学基金、上海基金会重点项目和上海青年科技明星项目(BioOn.com)资助。
    
    


相关推荐: