超延展柔性应变传感器解决柔性可穿戴电子难题

作为柔性可穿戴电子，器件与柔软组织间的机械不匹配是该领域需要解决的关键科学问题之一，发展具有触觉功能的仿生电子皮肤柔性感知器件，并实现器件与柔软组织间的机械匹配性具有重要的科学意义和应用价值。针对上述问题，苏州纳米所张珽研究团队在国家自然科学基金等项目基金的资助下，研发了一种具有褶皱核鞘结构的纤维状超延展柔性应变传感器，Advanced Science（DOI:10.1002/advs.201800558）对此进行了封面报道。

这种传感器在全工作范围内有高灵敏度，既可以对微弱应变又可以对大应变有良好的响应。依据模型，通过预拉伸—包裹—释放策略可控的引入褶皱结构，这些褶皱相互接触构成了额外的接触电流通路。该导电通路会在器件被拉伸的过程中因褶皱分开而发生明显的变化，加之鞘层为对应变敏感的MWCNT/TPE复合薄膜，因此该应变传感器在极大的应变范围内（＞ 1135%）均具有高灵敏度（GF: 21.3,0%-150%; 34.22, 200%-1135%）。这些优异的性能赋予了超延展应变传感器对微小肌肉运动以及大范围的关节运动实时监测的能力，同时也可应用于植入医疗，如用于数字化评定肌腱康复。