河北工業(yè)大學(xué)在柔性傳感器領(lǐng)域取得突破進(jìn)展

　　傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

　　近年來，越來越多的電子設(shè)備正在向著小型化、柔性化和可穿戴方向發(fā)展。近日，河北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院、能源裝備材料技術(shù)研究院研究人員在柔性傳感器領(lǐng)域取得突破進(jìn)展。相關(guān)研究進(jìn)展分別刊登于《材料化學(xué)雜質(zhì)A 》和《美國化學(xué)會應(yīng)用材料與界面》。

　　研究人員提出結(jié)合靜電紡絲和自組裝技術(shù)，制備出MXene的聚合物三維纖維骨架。可提供高度互連的多孔結(jié)構(gòu)，有利于有機(jī)氣體分子的擴(kuò)散、吸附和脫附。MXene表面豐富的修飾官能團(tuán)可進(jìn)一步為氣體分子提供活性吸附位點(diǎn)。通過自組裝技術(shù)可獲得極?。▎螌踊蚬褜樱┑腗Xene傳感層，可有效使活性吸附位點(diǎn)全部暴露。該傳感器可在室溫下連續(xù)工作，對微量極性有機(jī)氣體具有高靈敏度，具有良好的重現(xiàn)性和可靠性，同時(shí)具備良好的柔性，有望集成于便攜式可穿戴設(shè)備。

　　此外，該課題組采用類彈簧結(jié)構(gòu)的包芯紗作為柔性骨架，表面組裝二維片層結(jié)構(gòu)石墨烯，得到包芯紗—石墨烯復(fù)合網(wǎng)膜作為應(yīng)變傳感器的導(dǎo)電層，替代表面平整的平面導(dǎo)電層。復(fù)合網(wǎng)膜特殊的類彈簧網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對外界機(jī)械刺激極為敏感，使傳感器在靈敏度和檢測限等方面的性能均有大幅度提高。該傳感器可檢測拉伸、彎曲、壓縮和微弱震動等多種形變，可實(shí)現(xiàn)原位檢測人體活動和生理信號，為電子皮膚的發(fā)展提供了技術(shù)支持，具有重要的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。