西安工程大學:研發碳納米管/木質素碳納米纖維的環保靈敏應變傳感器

柔性應變傳感器具有良好的柔韌性，易于與紡織品或人體皮膚結合，因此在智能可穿戴設備領域蓬勃發展，具有良好的應用前景。然而，所選用的傳感層材料普遍對環境不友好，拉伸范圍和靈敏度也有待進一步提高。因此，制備綠色環保、拉伸范圍大、靈敏度高的應變傳感器成為我們目前研究的重點。木質素是自然界中含量第二高的綠色生物質聚合物，對開發綠色應變傳感器具有重要意義。

研究通過電紡絲、預氧化和碳化制備了多壁碳納米管（MWCNTs）/木質素基碳納米纖維（LCNFs）。具體來說，將水溶性木質素磺酸鈉（SLS）和（PVA）混合，并使用MWCNT作為功能填料。然后將 MWCNTs/LCNFs 涂覆在聚氨酯（PU）薄膜上，制成生物質應變傳感器。

制備傳感層所用的原料和溶劑豐富且環保，由于LCNFs和MWCNTs的協同作用，所制備的傳感器具有拉伸范圍寬、靈敏度高、重復性好的優點。在0–160%和160–240%的應變范圍內，GF分別為137.3和2746.4，并且能夠保持良好的重復性（超過10 000次拉伸循環）。此外，該傳感器在人體活動監測和手機藍牙信號傳輸方面表現良好，表明該傳感器在智能穿戴設備領域具有非常好的應用前景。

來源：傳感器專家網