导电纳米碳/弹性体复合墨水用于灵活和可穿戴的应变传感器
Siva Sankar Nemala1, Bruno Bernardino1,2, Rui M R Pinto1
1International Iberian Nanotechnology Laboratory, Braga, 4715-330, Portugal.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 14, 2025
概括
这项研究介绍了一种环保,全碳导电墨水,用于柔性应变传感器. 开发的传感器为可穿戴电子产品和可持续制造提供了高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 可穿戴电子产品的电子产品
背景情况:
- 灵活的应变传感器对于健康监测和人机交互中的可穿戴设备至关重要.
- 开发可持续和高性能导电材料对于推进可穿戴技术至关重要.
研究的目的:
- 为灵活的应变传感器创建一个环保的,全碳导电墨水.
- 为了证明传感器在各种应用中的能力,包括运动跟踪和健康监测.
主要方法:
- 使用碳纳米离子 (CNOs) 和碳纳米管 (CNTs) 在可生物降解的弹性体矩阵中与生物质衍生溶剂配制全碳导电墨水.
- 通过浸泡涂层聚氨海绵制造压力应变传感器.
- 通过在可拉伸织品上的叶片涂层制造拉伸应变传感器.
主要成果:
- 压缩传感器的模量为≈460 kPa,测量因子为≈1.1.1.
- 拉伸传感器在0.6%的应变和高循环稳定性 (>7000个循环) 中实现了10-12的测量系数.
- 传感器成功检测到足球动态,并实时监测人类的呼吸.
结论:
- 开发的基于碳的墨水为可持续的灵活电子产品提供了可扩展的,溶剂安全的途径.
- 优化的油墨形学和导电网络形态学导致了高性能应变传感器.
- 该研究强调了CNOs和CNTs在先进的可穿戴传感器应用中的潜力.
