纺织学报2022,Vol.43Issue(2) :61-68.DOI:10.13475/j.fzxb.20211100908

高灵敏超压缩生物基炭化材料柔性压力传感器的制备及其性能

Preparation and performance of high sensitive ultra-compressed bio-based carbonized flexible pressure sensor

林美霞 王嘉雯 肖爽 王晓云 刘皓 何崟
纺织学报2022,Vol.43Issue(2) :61-68.DOI:10.13475/j.fzxb.20211100908

高灵敏超压缩生物基炭化材料柔性压力传感器的制备及其性能

Preparation and performance of high sensitive ultra-compressed bio-based carbonized flexible pressure sensor

林美霞 1王嘉雯 2肖爽 1王晓云 2刘皓 1何崟1
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作者信息

  • 1. 天津工业大学 纺织科学与工程学院,天津 300387;天津工业大学 智能可穿戴电子纺织品研究所,天津 300387
  • 2. 天津工业大学 纺织科学与工程学院,天津 300387
  • 折叠

摘要

为获得灵敏度高、响应范围广和环境友好的柔性力学传感器,以巴尔杉木为基材,采用自上而下的炭化木材技术,制备了聚氨酯/炭化木气凝胶复合导电材料,并利用聚氨酯浸泡处理方法提高炭化材料的压缩性和回弹性.使用扫描电子显微镜等仪器表征了炭化前后木气凝胶的表观结构、热稳定性、力电学性能及其柔性压力传感器的传感性能.结果 表明,炭化木气凝胶具有独特的三维拱形层状结构,孔隙率达55.73%,且具有较高的热稳定性和可压缩性,其中质量分数为4%的聚氨酯/炭化木气凝胶具有良好的传感性能,在1~60 kPa的宽检测限下灵敏度达到61.02 kPa-1,迟滞率低于4.87%,可重复性达10000次循环.以该气凝胶为敏感材料构建的柔性压力传感器可应用于人体生理信号及运动行为的监测.

关键词

生物基炭化材料/柔性压力传感器/炭化木气凝胶/热塑性聚氨酯/多孔材料

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基金项目

中国博士后基金(2021M691699)

国家自然科学基金(51473122)

天津市自然科学基金(18JCYBJC18500)

出版年

2022
纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.699
ISSN:0253-9721
被引量2
参考文献量1
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