靜電紡絲制備多孔三維網絡結構柔性可拉伸應變傳感器

杭師大材料與化學化工學院朱雨田教授團隊通過靜電紡絲與超聲負載相結合的方法，構筑了具有多孔三維網絡結構和微裂紋結構的柔性可拉伸應變傳感材料，相關研究成果發表在《Journal of Materials Chemistry A》上。研究人員利用靜電紡絲技術制備了具有多孔三維網絡結構的聚氨酯纖維膜，然后通過超聲負載方法，在其表面包覆帶有微裂紋結構的碳納米管導電層，最后經裁剪、組裝電極制備出了碳納米管包覆的聚氨酯纖維膜柔性可拉伸應變傳感材料。該制備方法簡單，成本低，易于大規模生產。

實驗表明，該多孔三維導電網絡結構能夠賦予該應變傳感材料超寬的應變檢測范圍（0.05%～600%），同時導電層表面的微裂紋結構可使該材料能夠靈敏地檢測到低至0.05%的微小應變刺激，即該柔性可拉伸應變傳感材料兼具超寬的應變響應范圍和超低的應變檢測下限。此外，該材料表現出快速響應（75 ms）和良好耐久性等優異性能，既可以感知琴聲引起的細微振動，又能夠檢測關節運動產生的大應變刺激，在可穿戴器件、軟體機器人、電子皮膚等領域具有潛在應用空間。