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基于碳纳米管/环氧复合纱线的轻量化应变传感器( Light-weight strain sensor based on carbon nanotube/epoxy composite yarn )
H Ma Y Gao W Liu FI Farha F Xu
高灵敏度的柔性应变传感器是智能穿戴设备的关键，它们用于检测脉搏、心跳或喉咙振动引起的人体皮肤的微小变形。为了设计一种高灵敏度的应变式纱线传感器，我们将碳纳米管(CNT)纱线与环氧树脂(EP)/丙酮聚合物溶液通过快速包覆的方法部分复合，制备了碳纳米管(CNT)复合纱线。通过该工艺，获得了薄鞘层小于2.50μm的芯/鞘结构碳纳米管复合纱（C/S-CY）。复合纱的抗拉强度比原CNT纱提高了145.9%(308.7MPa)。此外，C/S-CY在2%的拉伸应变下表现出高的应变敏感性（规范因子~8.65)，线性压阻响应(~98%线性）。经多次拉伸（2%应变）后，芯/鞘结构碳纳米管复合纱仍保持了良好的传感和拉伸性能。所研制的C/S-CY传感器在手指、肘关节运动和面部微表情检测等方面具有潜在的应用前景，表明该传感器在可穿戴电子设备、柔性智能设备和软多功能系统等方面具有潜在的应用前景。
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