钯-碳纳米管-石墨烯海绵力传感器

灵敏度41倍

通过零维钯纳米颗粒与一维碳纳米管、二维石墨烯的协同导电网络，结合三维PDMS微孔结构，实现了高灵敏度和长期稳定性的柔性力传感。

Zhao, Xiuhua · 刘月刚 · 李安庆 · Chen, Jun

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

灵敏度

7.35 kPa⁻¹

技术优势

灵敏度提高41倍

零维钯纳米颗粒与碳材料化学键合，降低了接触电阻，同时一维碳纳米管和二维石墨烯构建的网络加速电子传输，从而在受压时大幅提升传感器电导率。

循环3万次仍稳定

碳纳米管-石墨烯基体与多孔PDMS结构赋予传感器良好的柔性稳定性，使其在30,000次加载-卸载循环中保持优异的重复性和再现性，适合长期穿戴使用。

能测脉搏和多种力

该海绵传感器可测量桡动脉脉搏的频率、幅度、心率、周期、增强指数和脉搏波传导时间，并响应多种类型的机械力，提供全面的心血管信息。

应用场景

• 脉搏信号检测：实时捕捉桡动脉脉搏波形并解析频率、幅度等参数，无需医院设备。
• 可穿戴健康监测：柔性海绵结构可贴合皮肤，长期连续监测心血管生理状态。
• 电子皮肤：能分辨微小形变并承受反复弯曲，适合作为电子皮肤感知触觉。
• 生理状态监测：从脉搏波形中提取心率和增强指数，用于长期跟踪人体心血管系统。
• 运动监测：可穿戴地监测运动中的机械力和脉搏变化，辅助评估运动强度。