
随着柔性健康监测技术的飞速发展,开发兼具高拉伸性、高灵敏度以及如人体皮肤般高稳定性的应变传感器已变得至关重要。然而,传统传感器往往存在拉伸性有限、透气性较差以及长期稳定性不足等缺陷,难以满足实际可穿戴应用的需求。同时,新兴的液态金属复合材料也面临着制备工艺复杂和界面稳定性差等挑战。
为解决上述瓶颈,本文结合静电纺丝技术与选择性热压工艺,开发了一种高性能的应变传感器。该方法实现了液态金属在多孔纳米纤维网络中的受控释放,并促进了图案化导电通路的构建。所得仿生皮肤传感器表现出200%的断裂伸长率、优异的水蒸气透过率(WVTR: 2296 g/m²/day)与透气性(120 mm/s)、良好的生物相容性以及显著的耐水性。此外,该传感器在高达100%的应变范围内展现出极高的线性度(R2 > 0.99)、快速的响应时间(270 ms)以及卓越的循环稳定性。实验结果表明,该传感器能够精准监测人体关节运动与手势识别等行为。本研究提出的皮肤传感器制备工艺简便、性能均衡,为可穿戴健康监测与人机交互领域提供了一种行之有效的解决方案。
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