DOI: 10.1039/d0ra10803k

具有高灵敏度和高性能的柔性压力传感器是医疗监测、人机交互和电子皮肤系统的重要组成部分。在此，研究者采用三维静电纺丝和进一步的热处理方法制备了由四氧化三铁（Fe3O4）/碳纳米纤维（FeOCN）组成的柔性高度灵敏压力传感器。所获得的压力传感器显示出较宽的工作范围（0-4.9kPa）和0.545kPa-1的高灵敏度以及6Pa的超低检测极限。此外，该压力传感器具有快速的响应时间、良好的稳定性、较高的灵敏度、较好的疏水性和优异的柔性等优点。这些优点使该压力传感器能够实时精确地检测到手腕脉搏、发声、呼吸和手指弯曲。因此，FeOCN压力传感器在实时医疗监测中具有广阔的应用前景。

图1.（a）示意图显示了FeOCN压力传感器的制备过程。（b）3D碳纳米纤维的低倍和（c）高倍放大SEM图像。（d）FeOCN在800℃下的拉曼光谱。

图2.FeOCN压力传感器的相对电阻变化率与压力的关系。

图3.（a）FeOCN压力传感器在50-2500Pa范围内的不同负载压力下的电流-电压曲线。（b）FeOCN压力传感器的检测极限，显示了负载小于6Pa的压力后的相对电阻变化率。（c）分别在50、60、70、120、300、2500Pa下进行多次加载和卸载试验。插图显示了在50、60、70Pa下的放大加载和卸载压力曲线。（d）FeOCN压力传感器在不同频率下的相对电阻变化响应。（e）高频压力响应，右侧放大图显示响应时间大约为0.43s。（f）FeOCN压力传感器在施加0.5kPa压力和1Hz频率下经过500次加载/卸载循环的耐久性试验。插图显示了475次循环后7次循环的放大曲线。

图4.（a）FeOCN压力对各种人体运动的响应信号：（a）手腕脉搏，（b）发声，（c）呼吸和（d）手指弯曲。