MXene/CNT/CB三元复合柔性压力传感器

−40 °C弯曲疲劳几乎不衰减

通过引入炭黑协同增强纳米填料与聚合物基体间的锚固，显著缓解低温弯曲疲劳下的界面摩擦能量积累。

Hai-Jiao, Men · Yong-Wang, Sun · 李建昌

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

传感性能衰减率

14.9 %

传感性能保持率

85.1 %

技术优势

低温疲劳衰减仅14.9%

三元复合网络在−40 °C下20,000次弯曲循环后性能衰减仅为14.9%，远低于二元体系的65%。

界面锚固增强

炭黑引入后，纳米填料间协同润滑与纳米机械互锁界面协同增强填料对聚合物链的锚固，降低摩擦能量积累。

工艺简单可规模化

采用溶液共混-浇铸法，无需复杂设备，适合批量化制备柔性传感器。

应用场景

• 低温可穿戴传感：弥补现有传感器低温循环性差的问题，用于极地装备或冷库作业监测。
• 柔性电子：提供一种耐低温弯曲疲劳的柔性传感元件，可直接集成到柔性电路中。
• 极端环境监测：在−40 °C仍保持传感稳定性，可用于高寒地区基础设施健康监测系统。
• 可穿戴设备：改善可穿戴设备在严寒中的耐久性，减少因反复弯折导致的界面损伤。