仿生气凝胶纤维

灵敏与量程兼得

跨尺度结构定制策略，同时调控纤维宏观形状、内部孔尺寸与网络界面完整性，兼顾高灵敏与宽检测范围。

Baisong, Yang · Yaohui, Yang · Daxiang, Zhu · Zhuoying, Li · Chaoqian, Chen · Jie, Pan · Lijie, Yang · Yijia, Wang · 张玉 · Chen, Jinxin · Cai, Jiancheng · Xu, Qiping · Chen, Yuda · Shaodi, Zheng · Xu, Zisheng · E, Shiju Ju

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

抗拉强度

1.6 MPa

响应时间

20 ms

检测范围

0.02–200 g

灵敏度系数

16.665

技术优势

强度与孔隙解耦

通过同步调控宏观形状、内部孔尺寸和界面完整性，纤维在保持多孔结构的同时实现1.6 MPa的机械强度，避免传统多孔材料强度随孔隙率升高而急剧下降的问题。

兼得高灵敏与宽量程

纤维独特的结构不对称性有效调和了高灵敏度与宽检测范围之间的矛盾，传感器在1%应变下灵敏度系数高达16.665，同时检测范围覆盖0.02–200 g。

毫秒级快速响应

基于该纤维组装的柔性传感器响应时间仅为20 ms，能够及时捕捉快速变化的压力信号，适用于动态感知场景。

应用场景

• 电子皮肤：用作电子皮肤敏感层，以毫秒响应捕捉触觉信号。
• 可穿戴传感器：集成到可穿戴设备，实现轻量高灵敏的压力监测。
• 柔性压力传感：兼顾宽量程与高灵敏度，替代传统刚性压力传感器。