相关研究成果以flexible strain sensor with high performance based on pani/pdms films为题发表在organic electronics (organic electronics, 47 (2017) 51-56)杂志上。
随着科学技术的快速发展，传感器在生物医学检测、智能机器人、柔性显示、可穿戴设备等领域得到了广泛的应用，这些领域往往需要传感器具有可弯曲、可拉伸的特点，能够满足贴附在各种不规则的表面上的需求。此外，一个好的应变传感器还应具有高灵敏度(gf)、低电阻值的特性。gf太低意味着传感器探测应变时由于变化量小容易出现信号误差，电阻值过大意味着需要配备高精密且昂贵的测试仪器。
目前研究的柔性应变传感器敏感材料通常有两类：一类是以银、碳管、石墨烯等导电材料为应变敏感材料的传感器，该类传感器具备低的电阻值，同时gf也很低；另一类是以半导体材料为应变敏感材料的传感器，该类传感器具备高的gf，但是电阻也很高。这两类传感器在商业应用中都受到了一定的限制。因此，设计一种电阻低、gf高的柔性传感器迫在眉睫。
聚苯胺(pani)是一种导电高分子材料，经质子酸掺杂后的电导率处于金属与半导体之间，并且可以随着酸掺杂浓度而改变，因此将聚苯胺与弹性材料聚二甲基硅氧烷(pdms)结合有望达到电阻低、gf高的要求。基于此，课题组宫欣欣博士和方明副研究员等采用pani为导电层，pdms为弹性层制备了pani/pdms复合薄膜柔性应变传感器，并对该传感器的性能进行了研究。实验结果表明，pani/pdms复合薄膜传感器具备一定的柔性，可以拉伸至50%的应变量，gf值最高可以达到54，远高于其它材料构筑的柔性应变传感器，同时具备优秀的循环稳定性，在监测人体活动中具备潜在的应用前景。
来源：仪器仪表网
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