高性能柔性压力传感器用压阻材料中多孔结构与微结构的协同作用。
设计并制备了一种由聚二甲基硅氧烷( PDMS )和多壁碳纳米管( MWCNTs )组成的多孔微结构压阻材料,用于宽检测范围的柔性高灵敏压力传感器。在部分固化的PDMS / MWCNTs / NaCl混合液表面,通过压印非织造布的方法,将微观结构花样化。将NaCl粉末固化溶解后,得到多孔和表面微结构的PDMS / MWCNT薄膜。将两个PDMS / MWCNT薄膜堆叠在一起,夹在两个铜箔电极之间,其中两个微结构表面与电极接触。由于多孔结构与表面微结构的协同作用,柔性传感器在1 ~ 100 kPa的宽压力范围内具有高灵敏度响应。在小压力下,通过改变电极与表面微结构的接触面积实现了高灵敏度,在高达100 kPa的压力下,由于压阻式PDMS / MWCNT材料的多孔结构,传感器保持了高灵敏度。此外,该传感器响应速度快,耐久性好。基于多孔和微结构PDMS / MWCNTs的压阻式压力传感器在声音检测、人体活动监测以及空间压力分布的阵列映射等方面得到了展示。