基于纳米银颗粒-聚多巴胺-碳纳米管导电材料的三明治型柔性应变传感器

着眼医疗保健、软机器人和人机交互等领域柔性应变传感器需兼备高灵敏和宽工作应变范围,本文设计基于纳米银颗粒-聚多巴胺-碳纳米管(AgNPs-PDA-CNT)的敏感材料体系,制备一种层层包覆型三明治结构柔性应变传感器.材料表征和特性测试结果表明:借助PDA黏附性和还原性,AgNPs均匀分散且固定在PDA-CNT表面.独特制备工艺使AgNPs-PDA-CNT导电材料紧密结合硅橡胶毛细管内壁和聚二甲基硅氧烷(PDMS),AgNPs-PDA-CNT渗入PDMS且浓度呈梯度分布.传感器具有高灵敏系数(GF)和宽工作应变范围(0％～44％时GF为69.04,44％～66％时GF为253.13,66％～76％时GF为1253.8)、快速响应(75 ms)和恢复(90 ms)、良好稳定性和重复性.将传感器应用于人体运动精确监测、软体手指本体感知与软抓手抓取行为监测,取得良好应用效果.