电荷转移纤维应变传感器

0.01% 微应变异感知

基于P3HT/F4TCNQ电荷转移复合物与CNTs协同增强，该传感器在宽应变范围内兼具高灵敏度和拉伸性。

Daud, Muhammad Khan · Attique, Sanam · Gong, Nan · Chen, Xiangxiang · Li, Zicheng · 高燕国 · 严密 · 邱建荣 · 马志军 · 许贝贝

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

应变范围

0.01–200 %

最低可检测应变

0.01 %

最高工作应变

200 %

技术优势

微小应变能测

褶皱结构将微小拉伸转化为局部形变，使传感器在0.01%应变下就能产生可分辨的信号。

大应变不失效

CNT网络在拉伸中保持导电通路并抑制裂纹，使传感器在高达200%的应变下仍能工作。

灵敏度与拉伸兼得

电荷转移复合物与CNT协同作用，在一个器件中同时实现微小应变高灵敏度和宽应变范围。

应用场景

• 柔性应变传感器：替代传统刚性应变片，在关节、织物等大形变场景下仍能精确测量微小应变。
• 电子皮肤：模拟皮肤触觉，将触碰、拉伸等机械刺激直接转化为电信号，用于机器人和假肢。
• 可穿戴健康监测：贴合皮肤监测呼吸、脉搏等微弱形变，同时耐受运动时的大幅度肢体动作。
• 人机交互界面：将手指弯曲等手势转为控制指令，为柔性控制器和虚拟交互提供输入。
• 能量收集器件：作为可拉伸元件集成到能量收集系统中，在机械形变下保持电学连接。