收稿日期:2022-10-27基金项目:国家自然科学基金重大研究计划(91848206)通信作者:黄梁松,副教授,博士,主要从事机器人技术、柔性电子皮肤的研究。E-mail:lshuang@sdust.edu.cn电子元件与材料ElectronicComponentsandMaterials第42卷Vol.42第5期No.55月May2023年2023基于三维导电网络多孔敏感层的柔性电阻式应变传感器张鹏,张坤,张齐峰,李玉霞,黄梁松(山东科技大学电气与自动化工程学院,山东青岛266590)摘要:柔性应变传感器在人体运动检测、人机交互等可穿戴领域应用潜能巨大。设计了一种基于三维导电网络多孔敏感层的柔性电阻式应变传感器。基于炭黑(CB)/石墨烯纳米片(GNP)/热塑性聚氨酯(TPU)导电复合材料构成敏感层的三维导电网络。采用非溶剂致相分离法诱导TPU的分离在敏感层内部制造多孔结构。由于高效的协同导电网络和多孔微结构的有效结合,传感器具有较高的灵敏度(应变系数最大为40.66)、较宽的拉伸范围(ε=0~25%)和良好的循环拉伸可靠性。实验表明,该传感器的电阻输出变化在检测手指弯曲/恢复过程中具有较好的对称性,在智能可穿戴领域展示出潜在的应用价值。关键词:柔性应变传感器;炭黑;石墨烯纳米片;三维导电网络;多孔微结构中图分类号:TP212文献标识码:ADOI:10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.1647引用格式:张鹏,张坤,张齐峰,等.基于三维导电网络多孔敏感层的柔性电阻式应变传感器[J].电子元件与材料,2023,42(5):521-525.Referenceformat:ZHANGPeng,ZHANGKun,ZHANGQifeng,etal.Flexibleresistancestrainsensorbasedonporoussensitivelayerofthree-dimensionalconductivenetwork[J].ElectronicComponentsandMaterials,2023,42(5):521-525.Flexibleresistancestrainsensorbasedonporoussensitivelayerofthree-dimensionalconductivenetworkZHANGPeng,ZHANGKun,ZHANGQifeng,LIYuxia,HUANGLiangsong(CollegeofElectricalandAutomationEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,ShandongProvince,China)Abstract:Flexiblestrainsensorshavegreatpotentialinwearablefieldssuchashumanmotiondetectionandhuman-computerinteraction.Aflexibleresistancestrainsensorbasedonporoussensitivelayerofthree-dimensionalconductivenetworkwasdesigned.Thethree-dimensionalconductivenetworkofthesensitivelayerwasformedbasedontheconductivecomposite,whichcontainedcarbonblack(CB)/graphenenanoplatelet(GNP)/thermoplasti...
