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中南大学:基于海绵的柔性压力传感器在可穿戴应用中的应用
发布日期:2022-12-06 10:29:38

  柔性压力传感器为人体运动监测或人机界面等可穿戴领域的潜在应用提供了一个有吸引力的选择,对于柔性压力传感器的发展,实现高性能或多功能是近年来流行的研究趋势。具有多孔结构的海绵材料已被证明是开发新型和优异柔性压力传感器的潜在基材之一,然而对于基于海绵的压力传感器,要实现从帕级到数百千帕级的大范围压力,仍然是一个巨大的挑战。来自中南大学的研究团队开发了一种基于多碳纳米管(MWCNT)网络涂层多孔弹性体海绵的柔性压力传感器,该传感器具有广泛的范围和强大的功能,可用于可穿戴应用。具体而言:聚氨酯(PU)海绵用作基材基质,而浸涂PU/MWCNTs复合材料用作导电层,在基材和导电材料之间实现了高度粘合效果,因此获得了巨大的机械鲁棒性优势并提高了工作范围;压力传感器显示的范围高达350kPa,而最小检测阈值低至150Pa;在自行车或电动摩托车碾压前后,传感器具有几乎相同的响应,表现出极高的鲁棒性。该传感器与海绵基材和导电复合材料中使用的材料相同,具有出色的坚固性和广泛的工作范围。因此不仅可以抵抗自行车、摩托车的挤压,同时还可以监测人体运动。