静电纺丝制备多孔三维网络结构柔性可拉伸应变传感器

杭师大材料与化学化工学院朱雨田教授团队通过静电纺丝与超声负载相结合的方法，构筑了具有多孔三维网络结构和微裂纹结构的柔性可拉伸应变传感材料，相关研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。研究人员利用静电纺丝技术制备了具有多孔三维网络结构的聚氨酯纤维膜，然后通过超声负载方法，在其表面包覆带有微裂纹结构的碳纳米管导电层，最后经裁剪、组装电极制备出了碳纳米管包覆的聚氨酯纤维膜柔性可拉伸应变传感材料。该制备方法简单，成本低，易于大规模生产。

实验表明，该多孔三维导电网络结构能够赋予该应变传感材料超宽的应变检测范围（0.05%～600%），同时导电层表面的微裂纹结构可使该材料能够灵敏地检测到低至0.05%的微小应变刺激，即该柔性可拉伸应变传感材料兼具超宽的应变响应范围和超低的应变检测下限。此外，该材料表现出快速响应（75 ms）和良好耐久性等优异性能，既可以感知琴声引起的细微振动，又能够检测关节运动产生的大应变刺激，在可穿戴器件、软体机器人、电子皮肤等领域具有潜在应用空间。