可应用于可穿戴检测和医疗保健领域的具有超高灵敏度和宽检测范围的多层AgNW/WPU-MXene结构纤维应变传感器的研究被J. Mater. Chem. A录用

发布时间:2019年06月04日

可穿戴医疗电子产品的发展对柔性传感器的灵敏度和可拉伸性提出了更高的要求。现有的应变传感器通常难以同时具备高灵敏度和宽检测范围,因此制造具有宽检测范围(≥100%)和高灵敏度(GF100)的应变传感器仍然是一个巨大的挑战。在这里,我们首先提出将看似矛盾的填料滑移和裂缝传播机制传感机制整合的策略,实现了保证宽检测范围的同时大幅提高传感器的灵敏度。基于可编织弹性聚氨酯(PU)纤维,通过层层自组装银纳米线(AgNW/水性聚氨酯(WPU)层和MXene层的方法,我们成功制备了具有多层传感结构的纤维传感器。该传感器同时具有超高灵敏度(GF=1.6×107)和宽检测范围(高达100%),以及出色的可靠性和稳定性(1000次循环)和快速响应(344ms)和松弛(344ms)。此外,我们将纤维应变传感器集成到商用衣服中制备智能织物,该智能织物在医疗保健领域展现出身体姿势监测,分析和校正的应用潜能。该工作不仅打破了应变传感器的高灵敏度和高拉伸性之间的技术壁垒,而且在实时监测的可穿戴、舒适、非侵入式柔性电子设备的制备中显示出巨大的应用前景。

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Jun-Hong Pu, Xing Zhao, Xiang-Jun Zha, Lu Bai, Kai Ke, Rui-Ying Bao, Zheng-Ying Liu, Ming-Bo Yang, Wei Yang*. Multilayer Structured AgNW/WPU-MXene Fiber Strain Sensors with Ultrahigh Sensitivity and Wide Operating Range for Wearable Monitoring and Healthcare. J. Mater. Chem. A, Accepted. 录用时间:2019.06.03.

全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta04352g