传感器

可感知和响应机械刺激的柔性电子传感器是可穿戴电子的重要组成部分。这里，我们利用天然荷叶的仿生微结构和自支撑聚吡咯/银( PPy / Ag )杂化薄膜来设计和制作多功能传感器。该传感器由三明治结构组成，包括具有仿生微图案的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜的表面和导电PPy / Ag薄膜( PDMS / PPy / Ag / PDMS )的层间，在紫外光( UV )照射下，聚吡咯和银纳米粒子( PPy / AgNPs )发生聚集，在空气/水界面形成自支撑的PPy / Ag杂化薄膜。PPy / Ag薄膜具有良好的导电性，可用于制作压力、拉伸力和弯曲力传感器。基于PDMS微图形衬底的传感器由于有效的接触面积，具有良好的应变测量因子( 18   ~   20应变≈21 )和压力灵敏度( 300   ~   400   Pa约0.58   kPa-1 )。在0 ~ 60 mA的电流检测范围内，传感器在监测手指压力、呼吸、声振和实时脉搏波等方面的应用引起了广泛关注。结果表明，基于PPy / Ag的高灵敏度传感器在可穿戴电子设备和人机设备中具有潜在的应用前景。

本文以多孔钛酸钡( BaTiO3 ) /多壁碳纳米管( MwCNTs ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合层为介质层，制备了一种柔性电容压力传感器。充分研究了传感器的灵敏度、稳定性、响应时间和人体兼容性。结果表明，在BaTiO3和MwCNTs杂化填料中，巨介电常数分布均匀，成功构建了可控的多孔微结构介质层。BaTiO3 / MwCNTs / PDMS柔性电容压力传感器灵敏度高( ~ 1.24   k Pa–1 )，在低压范围( 0   ~   0.8   k Pa )稳定性好。而且得到了较低的检出限( ~ 7  Pa )和较快的响应时间( ~ 200  ms )。人体相容性试验表明，我们研制的柔性传感器能够快速捕捉人体的响应，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。

本文以多孔钛酸钡( BaTiO3 ) /多壁碳纳米管( MwCNTs ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合层为介质层，制备了一种柔性电容压力传感器。充分研究了传感器的灵敏度、稳定性、响应时间和人体兼容性。结果表明，在BaTiO3和MwCNTs杂化填料中，巨介电常数分布均匀，成功构建了可控的多孔微结构介质层。BaTiO3 / MwCNTs / PDMS柔性电容压力传感器灵敏度高( ~ 1.24   k Pa–1 )，在低压范围( 0   ~   0.8   k Pa )稳定性好。而且得到了较低的检出限( ~ 7  Pa )和较快的响应时间( ~ 200  ms )。人体相容性试验表明，我们研制的柔性传感器能够快速捕捉人体的响应，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。