双重导电网络柔性应变/温度传感器的制备及健康监测应用

为了解决智能可穿戴柔性传感器宽应变传感范围和高灵敏度难以兼顾的问题,采用湿法同轴纺丝方法,一步制备了一种具有双重导电网络结构的带状纤维作为柔性应变/温度传感器.芯轴的碳纳米管在非溶剂致相分离过程中向鞘轴的聚氨酯扩散,导致碳纳米管嵌入聚氨酯形成导电网络,与芯轴碳纳米管导电层构成双重导电网络,聚氨酯作为鞘轴提供可拉伸性和保护作用.这种双重导电结构实现了低初始电阻(387Ω)、宽应变传感范围(Sensingε=425%)和高灵敏度(ε=0%~200%,GF=208.8;ε=200%~425%,GF=1359.2),而且它作为柔性传感器还能在0%~20%应变重复1.25×104次后保持相对电阻基本不变.此外,该柔性传感器还兼具温度传感功能(TCR=-0.240%/℃)和耐腐蚀耐水洗性,在智能可穿戴设备等领域具有广泛的前景.