纤维素基可穿戴压力传感材料的制备与应用

作者：吴玉涛; 高浩博; 李昌俊; 黄浩存; 张伟; 李国栋^*; 赵汝和^*; 孙姣姣

来源：齐鲁工业大学学报, 2020, 34(05): 8-15.

DOI：10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2020.05.002

• 微纤化纤维素
• 纤维素基压力传感材料
• 压力传感器
• 人体可穿戴

随着科技水平的提高,具有良好力学响应性能的柔性传感器被广泛应用于健康监测、电子皮肤和虚拟现实等领域。本文以微纤化纤维素为主要原料,先通过物理吸附和化学键合的协同作用将二维纳米导电颗粒(多壁碳纳米管)负载在微纤化纤维素纤维表面;再利用冷冻干燥技术制备了具有多孔结构的纤维素基复合压力传感材料,并验证了其应用于压电传感领域的可行性。结果表明,当微纤化纤维素用量为2%,交联剂(N,N-二甲基甲酰胺)用量为1.5%,多壁碳纳米管用量为0.05%时,制备的传感材料的密度约为0.06 g/cm3;当该复合材料的应变为10%时,产生的应力约为10 kPa;当压缩次数达到500次时,材料的回复率仍高达90%以上;经线性回归得到材料的灵敏度为3.33 kPa-1;人体穿戴测试结果表明,该新型微纤化纤维素复合压力传感材料的灵敏度较高、适应性较强。

• 单位
  陕西科技大学; 山东太阳纸业股份有限公司; 齐鲁工业大学