太原理工:研究基于炭黑/多壁碳纳米管的高灵敏度柔性压力传感器

太原理工:研究基于炭黑/多壁碳纳米管的高灵敏度柔性压力传感器

【太原理工:研究基于炭黑/多壁碳纳米管的高灵敏度柔性压力传感器】

柔性压阻式压力传感器在可穿戴设备、人工智能等领域具有广阔的应用前景。然而,开发低成本和高性能的压力传感器仍然是一个很大的挑战。本文,太原理工大学李强、Lifeng Ding等研究人员在《ACS Omega》期刊发表名为“Carbon Black/Multi-Walled Carbon Nanotube-Based, Highly Sensitive, Flexible Pressure Sensor”的论文,研究利用低成本炭黑(CB)和多壁碳纳米管(MWCNTs)混合在多孔聚二甲基硅氧烷中,组装了与叉指电极相结合的柔性压阻式压力传感器。同时,通过 COMSOL 多物理场仿真分析预测了压力传感器的传感行为,并通过实验进行了验证;根据预测结果对压力传感器的制备进行了指导。


此外,还研究了混合导电填料的重量比、叉指电极的形状以及叉指电极的线宽和间距对传感器性能的影响。基于三维多孔结构与CB/MWCNTs协同导电网络的相互作用,所制备的压力传感器表现出3.57 kPa-1(∼21 kPa)的高灵敏度,0-275 kPa的宽检测范围,快速响应时间(96 ms),快速恢复时间(198 ms),良好的耐久性(约3000次)和良好的灵活性。此外,所制备的传感器可以监测和识别人类活动(如手指弯曲和鼠标点击),表明其在柔性可穿戴设备等领域具有巨大潜力。值得注意的是,整个压力传感器的制备工艺简单、成本低、环保,为工业和商业应用提供了一定的依据。

作者开发了一种简单、环保、低成本的基于CB/MWCNTs纳米复合材料的高性能柔性压阻式压力传感器的制备方法。该传感器在监测和识别人类活动方面具有广阔的实际应用,包括抓取重物和弯曲手指。由于其低成本、绿色环保、易于制造和优异的性能,该传感器被证明是各种实际应用的绝佳候选者。本研究为制备具有宽响应范围和高灵敏度的高性能CB/MWCNTs压阻式传感器提供了良好的策略,用于人体运动监测。

来源:传感器专家网

相关新闻
森瑟二零二一深圳国际传感器及智能仪器仪表展览会正式拉开帷幕
本届展会由于疫情影响,推迟两次,终于在行业客户、观众的万众瞩目与企盼下于 2021年9月27日与大家见面
2021年09月27日
神州十二号三位航天员返回地球
祝贺神州十二号三位航天员返回地球,欢迎英雄回家!!“神十二”的航天员已在酒泉卫星发射中心东风着陆场。
2021年09月17日
一文读懂温室内外传感器种类和功能
2021年09月17日
最新疫情信息!新增确诊病例73例,其中本土50例 - 疫情时代传感器人要做些什么?
疫情时代传感器人应用要做些什么?最新疫情信息!新增确诊病例73例,其中本土50例
2021年09月16日
森瑟科技参展信息发布2021深圳国际传感器及智能仪器仪表展览会
2021深圳国际传感器及智能仪器仪表展览会,该届展会深圳市森瑟科技发展有限公司深受展会主办方的邀请,荣幸之至的携带森瑟科技公司的专业的传感器及智能仪器设备参加,本次我公司的主要参展产品有:全球首发的压电振动传感器芯片 540A&B(压电陶瓷、环形剪切力设计,小尺寸低功耗);全新设计高性能、小尺寸电涡流传感器 D8081系列产品;智能振动、加速度传感器高低频标定系统 AVTS;适合运动监测的动态倾角传感器 T421;让振动波形变的简单易懂的智能振动变送器 IN-SDG;让未来更加自主可控的高温482ºC​、低温-196ºC环境加速度传感器 以及各种新形的产品及配件,欢迎各大新老客户莅临参观交流、洽谈
2021年09月12日