基于多向冷冻法制备的高灵敏度柔性电容式压力传感器

作者：王菲菲; 彭海益^*; 姚晓刚^*

来源：复合材料学报, 2023, 40(05): 2680-2687.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220705.004

• 电容式柔性传感器
• 多向冷冻法
• 介质层
• 多壁碳纳米管
• 聚二甲基硅氧烷

近年来柔性电容压力传感器因兼具优异的力学性能和良好的灵敏性，广泛应用于医学诊断、电子皮肤、人工智能等重要领域。本文围绕提升电容式柔性传感器的灵敏度为目标，设计了一种基于多向冷冻工艺构筑的三维交联网络结构多壁碳纳米管(MWCNTs)/聚二甲基硅烷(PDMS)海绵为介质层的柔性电容式压力传感器，并对该传感器的制造过程、传感机制、响应性能和人体适用性进行表征。结果表明：通过多向冷冻法可成功构建三维网络结构MWCNTs/PDMS海绵介质层，且此介质层组装的柔性电容式压力传感器具有较高灵敏度(～1.94 kPa-1)、低检测限(～4 Pa)、快响应时间(～250 ms)、良好稳定性及人体适用性。该柔性传感器在可穿戴电子产品中具有良好的应用前景。

• 单位
  重庆理工大学; 中国科学院上海硅酸盐研究所