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  可穿戴柔性應(yīng)變傳感器已經(jīng)成為未來發(fā)展智能材料的重點(diǎn)研究方向，其在人機(jī)交互系統(tǒng)、電子皮膚、人體運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，可拉伸性及靈敏度是應(yīng)變傳感器材料重要的性能指標(biāo)，如何在實(shí)現(xiàn)高可拉伸性的同時(shí)大幅度提高靈敏度仍然是目前面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

  近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院先進(jìn)材料研究中心汪正平院士與孫蓉研究員領(lǐng)導(dǎo)的先進(jìn)電子封裝材料創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種具有低成本、高可拉伸性、高靈敏度等功能特性的柔性可拉伸應(yīng)變傳感器材料，并成功實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。研究成果《通過電沉積法制備的基于微裂紋機(jī)理的鎳/石墨烯包覆的聚氨酯海綿三元雜化材料用于高靈敏度可穿戴柔性應(yīng)變傳感器》在線發(fā)表在材料領(lǐng)域期刊Journal of Materials Chemistry C（DOI: 10.1039/c7tc03636a）上。

  該團(tuán)隊(duì)成員韓飛和張國平副研究員等利用聚氨酯海綿經(jīng)過數(shù)次吸附還原過程制得導(dǎo)電性良好的石墨烯包覆聚氨酯海綿，然后通過電沉積方法，在其表面包覆一層帶有微裂紋的金屬鎳，最后利用柔性聚合物封裝方式制備出了鎳/石墨烯包覆的聚氨酯海綿柔性應(yīng)變傳感器。該制備方法簡單、成本低，同時(shí)將電化學(xué)方法引入了傳感器的制備中，提高了其靈敏度。該柔性應(yīng)變傳感器表現(xiàn)出了良好的性能：寬應(yīng)變范圍（0%~65%）、高靈敏度（36.03~3360.09）、快速響應(yīng)時(shí)間（＜100ms）、高可靠性（1000次拉伸及彎曲循環(huán)）。此外，該傳感器成功應(yīng)用于人體手指彎曲活動(dòng)監(jiān)測(cè)以及面部肌肉拉伸監(jiān)測(cè)等方面，充分展示了其在柔性可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域的良好應(yīng)用價(jià)值。

三元雜化材料結(jié)構(gòu)示意圖（上）電阻變化隨應(yīng)變曲線（左下）以及面部肌肉拉伸測(cè)試（右下） 

  該項(xiàng)目得到國家自然科學(xué)基金，廣東省創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)和深圳市孔雀計(jì)劃團(tuán)隊(duì)，國家自然科學(xué)基金-廣東省聯(lián)合基金，國家自然科學(xué)基金-深圳機(jī)器人市聯(lián)合基金，深圳市重點(diǎn)研究計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tc/c7tc03636a#!divAbstract