碳纳米管复合亚麻纤维柔性传感材料的制备

作者：苟巧林; 李燕; 李宏章; 杨娅; 迭恺; 姜大伟^*; 孙才英^*

来源：复合材料学报, 2021, 38(07): 2244-2253.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20201020.001

• 碳纳米管
• 亚麻纤维
• 复合材料
• 柔性传感器
• 智能监测

导电的碳纳米管(CNTs)与不导电的亚麻纤维(CEL)相结合,可以得到柔性导电复合材料。拉伸或弯曲该材料对其导电性能影响很大。根据电阻变化率(ΔR/R0)可以敏锐地检测到材料形状的变化,因此CNTs/CEL复合材料适用于柔性传感器。用NaOH/尿素水体系处理亚麻纤维,得到CEL浆,再与不同浓度的CNTs悬浊液混合、抽滤、干燥,制得了CNTs/CEL复合材料。用XRD、FTIR和SEM分析了CNTs/CEL复合材料的结构形态。将CNTs/CEL复合材料制成形变传感器,用拉伸导电性能测试了拉伸对传感器导电性能的影响;将传感器应用到手指关节上,用电阻变化监测了手指弯曲时传感器的形变敏感性。结果发现,随着拉伸应变的增加,CNTs/CEL传感器的电阻变化率ΔR/R0逐渐增大,50%应变下,ΔR/R0达到980以上,能灵敏地感知到形状的变化;随着手指关节弯曲程度的增加,CNTs/CEL传感器电阻随之增大,手指最大程度弯曲时,CNTs/CEL传感器电阻可以达到12 000Ω以上,而且重复性良好。

• 单位
  东北林业大学