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        以新材料實現(xiàn)高靈敏、大應變響應的柔性傳感器

        2019-07-03 06:22:24
        傳感器世界 2019年3期
        關鍵詞:高靈敏度高性能器件

        應變傳感器最重要的兩個性能參數(shù)是靈敏度和應變感應范圍,然而獲得高靈敏度需要器件在小應變下發(fā)生顯著的結構變化,而大的工作范圍則要求器件在大應變下仍能保持導電結構的連通性,通常這二者互為矛盾。如何兼具高靈敏度和大的應變響應范圍是柔性傳感器發(fā)展中面臨的重要挑戰(zhàn)。目前,制作出同時具有較大應變感應范圍(大于50%)和高靈敏度(全應變范圍內(nèi)靈敏度大于100)的柔性電子傳感器存在一定困難。

        2019年 2月 15日,Advanced Functional Material(2019,1807882)發(fā)表了上海硅酸鹽研究所孫靜團隊的研究成果,他們通過對Ti3C2Tx進行材料微結構設計,研制了一種基于Ti3C2Tx納米顆?!{米片混合網(wǎng)絡結構的高性能柔性應變傳感器。利用納米顆?!{米片的協(xié)同運動,該柔性應變傳感器同時實現(xiàn)了高靈敏度及寬響應范圍,在整個應變感應范圍內(nèi)(53%)的靈敏度高于100(GF>178.4),并具有極低的檢測限(0.025%)和高循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)勢,能夠精準檢測呼吸、脈搏等生理信號。

        該研究首次提出了限制式裂紋增值感應新機制,為高性能柔性應變傳感器的設計提供了新思路。

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