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基于超疏水微裂纹导电ti3c2t x MXene/纸的超灵敏应变传感器用于人体运动监测和E-skin( Ultrasensitive strain sensor based on superhydrophobic microcracked conductive Ti 3 C 2 T x MXene/paper for human-motion monitoring and E-skin )
Y Bu T Shen W Yang S Yang Y Zhao H Liu Y Zheng C Liu C Shen
随着可穿戴智能设备的快速发展，迫切需要高灵敏度、低检测限的低成本可穿戴应变传感器。同时，在实际应用中还应考虑传感器在潮湿或腐蚀环境中的传感稳定性。采用浸渍涂覆法在印刷纸张上涂覆导电Ti3C2Tx MXene,然后在其表面沉积超疏水蜡烛烟灰层,制备了超疏水微裂纹导电纸基应变传感器。由于在干燥过程中导电涂层与纸基之间的弹性模量和热膨胀系数失配导致导电涂层中出现超灵敏的微裂纹结构,所制备的纸基应变传感器在0-0.6%的应变范围内具有很高的灵敏度（规范因子,GF=17.4),超低的检测限（0.1%应变）和良好的抗弯曲变形1000次循环疲劳性能。有趣的是，它也适用于扭转变形的检测，显示出优良的扭转角依赖、可重复和稳定的传感性能。同时，由于微纳米结构和低表面能蜡烛灰层的存在，使其具有优异的防水、自清洁和耐腐蚀性能。结果表明，所制备的纸基应变传感器即使在水中环境下也能有效地监测一系列大尺度和小尺度的人体运动，在实际恶劣的室外环境中显示出巨大的应用前景。重要的是，当组装到电子皮肤（E-skin）中时，它还显示了良好的适用性，用于人体运动时皮肤的空间应变分布检测。本研究将为下一代可穿戴应变传感器的设计提供重要的指导。
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