基于BiCl_(3)/P(VDF-TrFE)膜的柔性压力传感器设计及其在力感知键盘中的应用

静电纺丝法制备有机压电传感器较传统压力传感器具有更好的柔韧性、轻质且透气,在可穿戴传感器研究领域中备受关注。本文提出了一种以静电纺丝工艺制备氯化铋/聚偏氟乙烯-三氟乙烯(BiCl_(3)/P(VDFTrFE))复合膜的方法,并以该复合膜为功能层,设计并制备了柔性压电传感器。一定含量BiCl_(3)加入后,扫描电子显微镜分析结果表明纤维平均直径从619 nm增至1158 nm,且表面更趋光滑,XRD结果证实复合膜的β相含量得到了明显提高。压电响应测试结果显示,BiCl_(3)含量为2wt%的P(VDF-TrFE)复合膜开路峰峰值电压和短路电流分别为16.8 V、164 nA,相比纯P(VDF-TrFE)压电薄膜有明显提升,是其2.15倍和2.24倍。压力感知实验显示,在1.28 N的按压力以下,具有较好的线性输出特性,并展现了良好的稳定性和重现性。利用该薄膜设计了柔性可穿戴力感知键盘,该键盘能采集用户的按压力度和持续时间,为柔性键盘等智能织物等相关应用提供了参考。