多级纳米微结构MXene压力传感器

宽域高灵敏

兼具高灵敏度、宽检测范围和高动态响应，显著提升综合性能。

Boqing, Jia · Li, Zhiakang · 郑腾飞 · Jiaxiang, Wang · 赵志军 · 赵立波 · Wang, Bin · Jijian, Lu · Kang, Zhao · Guoxi, Luo · 李敏 · Lin, Qijing · 蒋庄德

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

灵敏度

3.94 kPa⁻¹

检测范围

0–117.5 kPa

响应时间

70 ms

弛豫时间

84 ms

循环稳定性

7500 cycles

技术优势

宽量程高灵敏

多级纳米微结构同时增加可压缩性和层间接触面积，使3.94 kPa⁻¹的灵敏度在0–117.5 kPa范围内保持。

快速响应

响应时间70 ms、弛豫时间84 ms，适合动态压力追踪。

长寿命

超过7500次循环压缩后性能无明显衰减。

低成本大面积制备

基于砂纸铸造和氧等离子体处理的溶液法工艺，适合大面积制造。

应用场景

• 柔性压力传感器：在宽压力范围内同时提供高灵敏度和快速响应，替代传统单一性能传感器。
• 电子皮肤：大面积低成本制备的柔性传感器阵列可用于机器人皮肤触觉感知。
• 软体机器人触觉：快速动态响应和高灵敏度支持软体机器人实时触觉反馈。
• 可穿戴医疗监测：可贴合皮肤监测脉搏、呼吸等生理信号，宽量程适应不同佩戴压力。