分级微结构AgNPs/TPU纤维

宽量程高灵敏

通过一步静电纺丝构建的表面微凸与内部多孔分级结构，在不牺牲灵敏度的前提下将压力检测范围拓展至100 kPa。

Chaoying, Wang · 马传国 · Xiaoyu, Wu · Mengnan, Li · Shaoning, Lu · 戴培邦

ACS Applied Electronic Materials 2023

具体参数

灵敏度

{'zh': '7.51', 'en': '7.51'} kPa⁻¹

检测范围

{'zh': '0-100', 'en': '0-100'} kPa

响应时间

{'zh': '100', 'en': '100'} ms

恢复时间

{'zh': '70', 'en': '70'} ms

稳定性循环次数

{'zh': '1000', 'en': '1000'}

技术优势

量程宽而不牺牲灵敏度

纤维表面的微小突起和内部多孔结构协同作用，在0–100 kPa范围内维持高灵敏度。

响应快

响应时间100 ms，恢复时间70 ms，适合动态压力检测。

耐循环

1000次循环测试后稳定性仍然很高，证明其长期使用潜力。

一步制备

通过将银前驱体直接加入纺丝液，一步静电纺丝得到分级结构纳米纤维膜，原位还原生成AgNPs，简化工艺。

应用场景

• 电子皮肤：模仿皮肤触觉感知不同压力，用于假肢或机器人智能表面。
• 可穿戴设备：集成到衣物或配件中，实时监测脉搏、运动等人体信号。
• 柔性传感器：作为压阻敏感层，实现高灵敏、宽量程的柔性压力检测。
• 机器人触觉：赋予机器人触觉，快速识别接触压力与摩尔斯码等精细信号。