Super-hydrophobic, durable and cost-effective carbon black/rubber composites for high performance strain sensors
摘要\n导电聚合物复合材料( CPC )因其重量轻、柔韧性好成为可穿戴应变传感器的候选材料,然而成本高、响应度低和耐腐蚀性差严重制约了其实际应用。本研究以市售橡胶带( RB )和低成本炭黑纳米粒子( CBNPs )为聚合物基体和导电纳米填料制备可穿戴应变传感器用超疏水CPC。CBNPs通过超声作用均匀地分布在肿胀的RB表面。然后,将得到的具有粗糙表面的RB / CBNPs复合材料用聚二甲基硅氧烷( PDMS )进行改性,不仅可以赋予复合材料超疏水性能,而且在很大程度上改善了RB与CBNPs的界面黏附性。所制备的RB / CBNPs / PDMS超疏水复合材料具有优异的拒水和防腐性能,即使在循环表面磨损试验后仍保持其超疏水性能,表现出优异的耐久性。此外,RB / CBNPs / PDMS应变传感器具有优异的拉伸性能,断裂伸长率为980 %,高灵敏度,规整因子为242.6 ( ε = 38.8 % ~ 71.4 % ),循环拉伸-释放试验重复性好,可用于检测全身运动。