复旦大学：基于碳纳米管复合材料的可拉伸和可压缩柔性应变传感器
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【复旦大学：基于碳纳米管复合材料的可拉伸和可压缩柔性应变传感器】
同时可拉伸和可压缩的柔性应变传感器在包括可穿戴领域在内的许多先进应用中是非常受欢迎的。然而，制造这种具有广泛感应范围的双重功能的传感器仍然是一个挑战。研究通过在基于碳纳米管和聚（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯）（SEBS）的高拉伸弹性复合材料中巧妙地引入定向孔，并采用环己烷作为冻干溶剂，制造了一种可同时拉伸和可压缩的泡沫应变传感器。
SEBS的高拉伸性和孔隙带来的丰富的可压缩空间赋予了由此产生的柔性泡沫传感器同时具有高拉伸性（250%）和压缩性（-50%）的特性。由于出色的柔性特征，该泡沫传感器能够同时监测多种人体运动，如双向的手腕弯曲、膝盖弯曲、脚步声等。泡沫传感器可以将人的手势信号加密为电信号并传输给机器，实现人机交互，这可以大大拓宽柔性应变传感器在智能传感领域的应用前景。
综上所述，通过对CNTs/SEBS的环己烷溶液进行定向冷冻干燥，并在其表面镀上CNTs，制备了一种可同时拉伸和压缩的柔性泡沫应变传感器。获得的传感器（SEBS/CNTs@CNTs）拥有优良的弹性以及丰富的高方向性的孔隙结构，这使得SEBS/CNTs@CNTs可以方便地变形，在同一样品中同时实现稳定的拉伸传感（250%）和压缩传感（-50%）。另一种不同形状的SEBS/CNTs@CNT泡沫传感器甚至在800%的超高应变下实现了稳定的周期性信号输出，这有利于要求传感器可拉伸和压缩的应用，尤其是高度可拉伸的应用。
由于SEBS/CNTs@CNT在大范围传感中具有良好的柔韧性和稳定的电气机械性能，它被用于监测人体的各种弯曲、拉伸和压缩运动，在医疗保健和运动实时监测领域表现出巨大的可穿戴设备潜力。此外，SEBS/CNTs@CNTs可以将不同的人体手势信号加密成信息并传输给计算机，方便地实现人机交互，这拓宽了柔性应变传感器在智能应用领域的途径。
来源：传感器专家网