近年来,柔性传感器在可穿戴设备、人工智能、物联网和人造皮肤等领域得到了广泛的应用。基于软传导性材料的传感器对压力或温度的应变变化敏感,并在施加外部压力时导致电导率或阻力的变化。与传统的基于刚性半导体、金属和陶瓷的传感器相比,柔性材料具有良好的拉伸性能,使得柔性材料在可穿戴柔性器件领域具有巨大的潜力和竞争力。然而,在外界温度、湿度、压力等环境中,柔性传感器容易老化、损坏和失效,并影响数据采集、传输和分类的准确性。从而误导和误判后续的数据分析及相关操作,破坏整个设备(系统)的运行。因此,为提高柔性传感器的稳定性和使用寿命,研究一种自愈合、高灵敏度的柔性传感器具有重要意义。
基于此,苏州科技大学周兴副教授课题组综述了近年来自修复弹性体和自修复水凝胶在传感应用方向的研究进展,文章以《Flexible Self-repairing Materials for Wearable Sensing Applications: Elastomers and Hydrogels》为题在Macromolecular Rapid Communication (DOI:10.1002/marc.202000444)上发表。
自愈性能的引入为柔性传感器的寿命和稳定性做出了积极贡献。目前,已经研究出多种可用来检测生物体活动信号的自愈合柔性传感器。自修复柔性传感器的灵敏度,可靠性和稳定性取决于柔性材料的导电网络和机械性能。这篇综述重点介绍了自愈柔性传感器的最新研究进展。首先,回顾了自修复柔性材料的各种修复机制。然后,分别介绍和讨论了自修复弹性体柔性传感器和自修复水凝胶柔性传感器。详细讨论了这两种柔性传感器的研究现状和需要解决的问题。最后,对这种快速发展且前景广阔的自愈柔性传感器和设备领域进行了展望。
a) 自愈合纳米复合水凝胶;b) 自愈水凝胶电极的制备。
作者:Shaonan Li, Xing Zhou*, Yanmao Dong, Jihang Li
文章链接:https://doi.org/10.1002/marc.202000444
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