基于石墨烯@石蜡复合微球的柔性压阻适变传感器
摘要 :作为柔性电子、人机交互、智能机器人等领域的核心元器件之一,柔性压力传感器近年来得到了极大发展。虽然柔性压阻传感器因结构简单、稳定性好等优点而得到了广泛应用,然而大多数文献报道的柔性压阻传感器的有效应力测试范围较窄,难以满足传感系统的集成化设计要求。基于此,本文将石墨烯纳米片包覆的石蜡复合微球、短碳纤维和硅橡胶复合,制备得到基于石墨烯@石蜡复合微球的柔性压阻复合材料。由于石蜡压缩模量的温敏特性及石墨烯纳米片和短碳纤的协同作用,在电场辅助下,该复合材料在0%~40%压缩应变下的压缩模量可在0.64~0.88 MPa 范围内变化。因此,基于该复合材料的柔性压力传感器在0~2 Hz频率范围具有宽的有效应力检测范围(0.1~100 kPa),优于大部分文献报道的柔性压力传感器。具体来说,在外加电压为1 V、10 V 和15 V 时,传感器的有效应力检测范围分别为0.25~100 kPa、0.15~80 kPa 和0.1~70 kPa。此外,传感器还具有较高的响应准确度,在健康监测、可穿戴电子设备和智能机器人等领域有一定的应用潜力。
