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2011年

一种能承受高应变的新型应变传感器

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2011年11月01日    浏览:

建筑物、桥梁以及其它的基础设施在使用过程中要经常自然灾害,因此利用应变传感器来实时监控建筑物的状态是很有必要的。传统的硅基应变传感器虽然具有超高的灵敏度,但是只能对相对较小的应变进行监测,当超过一定应变后,传感器本身就会被破坏。因此,有关能够承受、测量高应变的应变传感器的研究引起了人们的关注。同时,具有超高柔性和拉伸性的应变传感器也将 会在人体健康监控、机器人、智能手套等方面扮演重要的角色。
纳米能源技术与功能器件研究团队周军教授研究小组的博士研究生肖旭、钟俊文、博士后袁龙炎等人与王中林教授、韩宏伟教授一起开展合作研究。他们采用静电纺丝法,在柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)衬底上电纺出聚苯乙烯(PS)纤维网络结构,然后再利用水热法在低温条件下在聚苯乙烯纤维网络上生长氧化锌纳米线,最后形成一种氧化锌纳米线/聚苯乙烯复合物。基于这种复合物,制备出一种新型半透明的应变传感器。测试表明,这种应变传感器可以承受高50%的应力,其对静态应变和动态应变的响应都比较理想,可以感知人体手指的弯曲变化以及地板砖的断裂。最后,他们还采用韩宏伟教授研究组研制的单基板太阳能电池对该应变传感器实行电力驱动,验证了“ 自驱动传感器”的想法。

该研究工作得到了国家自然科学基金、全国优秀博士学位论文作者专项基金、教育部新世纪优秀人才支持计划、中国博士后科学基金以及华中科技大学启动基金的支持。该研究结果于10月17日正式发表在Advanced Materials杂志的网络在线版上http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201103406/abstract

(责任编辑:陈智敏)