DOI: 10.1016/j.matlet.2021.129698
柔性应变传感器因其在可穿戴设备中的潜在应用而备受关注。然而,开发具有更高拉伸性和更大工作应变范围的应变传感器仍然是一个挑战。在此,借助单宁酸(TA)和可水解的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)杂化涂层(TA-APTES涂层),在TPU纳米纤维毡表面沉积Ag NPs,构建了具有分层银纳米颗粒(Ag NPs)壳和热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维核微结构的导电纳米纤维复合材料。所制备的应变传感器具有较高的拉伸性能,最大应变为565%,灵敏度高,应变系数(GF)约为6886。此外,TPU@(TA-APTES)@Ag NPs复合应变传感器可用于检测人体运动。
图1.制备导电TPU垫的示意图。
图2.A)TPU,B)TPU@(TA-APTES)和C)TPU@(TA-APTES)@Ag NPs纳米纤维的SEM照片(插图为放大图像),C2)TPU@(TA-APTES)@Ag NPs的横截面形态。
图3.(a,b)当拉伸速度为2cm/min时,TPU@(TA-APTES)@AgNPs应变传感器在不同应变下的电阻响应。当拉伸速度为2cm/min时,传感器在50%应变下进行100次循环的传感性能。插图是随机10个循环的ΔR/R0曲线。(d)所制备的复合材料在不同应变区域的GF。检测食指关节弯曲(e),腕部弯曲(f),膝关节运动(g),颈部扭曲(h),面颊鼓起(i)的实时相对电阻变化。