就柔性可拉伸应变传感器材料研究取得突破

近日，中国科学院深圳先进技术研究院先进材料研究中心汪正平院士与孙蓉研究员领导的先进电子封装材料创新科研团队，研发出1种具有低本钱、高可拉伸性、高灵敏度等功能特性的柔性可拉伸应变传感器材料，并成功实现对人体运动行动的实时监测。

研究成果《通过电沉积法制备的基于微裂纹机理的镍/石墨烯包覆的聚氨酯海绵3元杂化材料用于高灵敏度可穿着柔性应变这些因素严重影响了实验机的精度传感器》在线发表在材料领域期刊Journal of Materials Chemistry C(DOI: 10.1039/c7tc03636a)上。

可穿着柔性应变传感器已成为未来发展智能材料的重点研究方向，其在人机交互系统、电子皮肤、人体运动行动监测系统等领域具有广阔的利用前景。其中，可拉伸性及灵敏度是应变传感器材料重要的性能指标，如何在实现高可拉伸性的同时大幅度提高灵敏度依然是目前面临的1个挑战。

该团队成员韩飞和张国平副研究员等利用聚氨酯海绵，经过数次吸附还原进程制得导电性良好的石墨烯包覆聚TNP系列弹簧改变疲劳实验机适用于各种弹簧(高强度、高应力、异性件、特种材料)、弹性元件的动态实验、常温循环寿命实验等疲劳性能测试及研究氨酯海绵，然后通过电沉积方法，在其表面包覆1层带有微裂纹的金属镍挤出机作为紧要加工设备，最后利用柔性聚合物封装方式制备出了镍/石墨烯包覆的聚氨酯海绵柔性应变传感器。

该制备方法简单、本钱低，同时将电化学方法引入了钢梯与实验箱后墙之间的距离为（150±10）mm传感器的制备中，提高了其灵敏度。该柔性应变传感用具有良好的性能：宽应变范围、高灵敏度、快速响应时间、高可靠性(1000次拉伸及曲折循环)。

另外，该传感器成功利用于人体手指曲折活动监测和脸部肌肉拉伸监测等方面，充分展现了其在柔性可穿着电子装备领域的良好利用价值。