摘要：为了优化柔性传感器的性能，人们经常采用各种微结构设计。然而，微结构的复制过程复杂，所需设备成本高昂，生产成本也相对较高。本文，吕梁学院Yingying Zhang等研究人员在《ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES》期刊发表名为“Low
1成果简介
为了优化柔性传感器的性能，人们经常采用各种微结构设计。然而，微结构的复制过程复杂，所需设备成本高昂，生产成本也相对较高。本文，吕梁学院Yingying Zhang等研究人员在《ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES》期刊发表名为“Low-Cost Bionic Microstructure-Based Flexible Piezoresistive Sensors for Human Signal Detection”的论文，研究采用多壁碳纳米管 （MWCNT） 和石墨烯作为导电填料，使用玉米壳、竹叶和香蒲叶作为模板进行微观结构复制。采用简单的多涂层方法制备石墨烯-MWCNTs-PDMS 复合膜，然后将其封装以形成具有仿生微结构的柔性压阻式传感器。
制备过程简单明了，不需要复杂的技术或昂贵的设备，从而显著降低了生产成本。植物叶子随处可见，具有环保并且符合可持续性原则。形态学观察和性能测试表明，具有类似玉米皮微观结构的柔性压阻传感器具有最佳传感性能：在0-18kPa压力范围内的灵敏度为0.0128 kPa-1。响应时间和恢复时间分别为151±12ms和196±28ms，压力范围为0-178kPa，稳定性超过10,000次加载-卸载循环，磁滞误差为8.05%。制作的柔性压阻传感器可用于检测人体信号，如皱眉、手指弯曲和脚部压力。这些传感器有望应用于运动监测、医疗保健和柔性机器人系统等领域。
2图文导读
图1、电阻式柔性压阻式传感器的制备过程。
图2、柔性压阻式传感器导电层的形态学特征。
图3、拉曼光谱
图4、仿生微结构柔性压阻式传感器的电阻响应和灵敏度曲线。
图5、柔性压阻式传感器的响应和恢复时间、可重复性测试。
图6、具有玉米壳状微观结构的柔性压阻式传感器的应用。
3小结
以广泛可用的无污染玉米壳、竹叶和香蒲叶为模板，通过简单、低成本的工艺复制植物叶片的表面微观结构，以制造仿生微结构石墨烯-MWCNTs-PDMS 电阻式柔性压阻式传感器。
传感器在 0–178 kPa 的压力范围内工作。在 0-18 kPa 和 18-89 kPa 的中低压范围内，具有玉米壳状微观结构的柔性压阻式传感器表现出 0.0128 和 0.0056 kPa⁻¹ 的最高灵敏度。在 89–178 kPa 的高压范围内，具有幸运竹叶状微观结构的柔性压阻式传感器表现出 0.0026 kPa⁻¹ 的最高灵敏度。具有玉米壳状微观结构的柔性压阻式传感器具有更短的响应时间 （151 ± 12 ms） 和恢复时间 （196 ± 28 ms）、更好的稳定性 （10000 次循环） 和更低的磁滞误差 （8.05%）。制造的柔性压阻式传感器可以有效检测皱眉、手指弯曲和足底压力信号，有望在人体健康监测、运动检测和柔性机械手等领域得到应用。文献：
来源：材料分析与应用
来源：石墨烯联盟
