柔性可穿戴石墨烯应变传感导电膜构建及性能研究

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近年来关于导电填料和聚合物基体的可拉伸导电材料在应变传感器、柔性电极、电子皮肤、人体运动监测系统中的应用而引起公众的广泛关注。柔性电极具有高拉伸性、导电性和良好的机械性能,在电子电路和人体运动监测系统中有着广阔的应用前景。构建复合应变传感器是通过在PDMS的合适弹性基体中加入导电填料(如金属,石墨烯,短切碳纤维和碳纳米管来制备可拉伸导电材料,硅橡胶,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),环氧树脂,热塑性聚氨酯(TPU),聚碳酸酯(PC)。可伸缩传感器的性能取决于微观结构,因此,由外部机械变形引起的结构演化会改变其电性能。石墨烯由于其较大的比表面积,可以与聚合物基体杂化形成导电膜,用作透明电极,灵敏度高的柔性应变传感器。本项目采用石墨烯(GE)作为导电填料和聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合形成导电复合材料。石墨烯具有高导电性,石墨烯应变传感器可以检测人体运动(手指弯曲和关节活动),该传感器可以检测电阻变化且具有高灵敏度。