Flexible wearable strain sensors with high sensitivity, broad sensing range, large stretchability and low strain detectability have drawn tremendous interest for various applications in electronic skins, human motion detection, and medical diagnosis. However, conventional strain sensors usually showed narrow sensing range, low sensitivity, and complicated fabrication process, which restrict their potential applications in precise detection of vital healthcare signals. In this work, we report the fabrication of a flexible wearable strain sensor by using the MXene/polyaniline fiber (PANIF) (MXene/PANIF) nanocomposites sensing layer with tile-like stacked hierarchical microstructures, inspired from the overlapped rooftop tiles of the ancient palace. The MXene/PANIF nanocomposites sensing layer with tile-like stacked hierarchical microstructures is prepared via spreading MXene and PANIF layer on the elastic rubber substrate respectively. The assembled strain sensor can be used to detect broad-range (up to 80% strain) human motion with ultralow detection limit (0.1538% strain), high sensitivity (up to 2369.1 for the gauge factor (GF)), and excellent reproducibility and stability. Furthermore, the strain sensor could be coupled to a wireless transmitter for wirelessly human motion monitoring. Therefore, the wearable MXene nanocomposites-based strain sensor is a promising and attractive future electronic device for various real-time human motion detection, personal healthcare monitoring, and clinical diagnosis.

柔性可穿戴应变传感器具有高灵敏度，宽泛的传感范围，较大的可拉伸性和较低的应变可检测性，已引起电子皮肤，人体运动检测和医学诊断中各种应用的极大兴趣。然而，常规应变传感器通常显示出狭窄的感测范围，低灵敏度以及复杂的制造工艺，这限制了它们在精确检测重要医疗信号方面的潜在应用。在这项工作中，我们报告了一种柔性可穿戴应变传感器的制造，该传感器使用了MXene /聚苯胺纤维（PANIF）（MXene / PANIF）纳米复合材料传感层，并具有类似瓷砖的堆叠式分层微观结构，其灵感来自于古代宫殿重叠的屋顶瓦片。通过分别在弹性橡胶基材上铺展MXene和PANIF层，制备出具有片状堆叠式微结构的MXene / PANIF纳米复合材料传感层。组装后的应变传感器可用于检测范围广（高达80％的应变）的人体运动，具有超低的检测极限（0.1538％的应变），高灵敏度（对规格因子（GF）高达2369.1），出色的重现性和稳定性。此外，应变传感器可以耦合至无线发射器以进行无线人体运动监测。因此，基于可穿戴MXene纳米复合材料的应变传感器是用于各种实时人体运动检测，个人医疗保健监视和临床诊断的有前途和有吸引力的未来电子设备。组装后的应变传感器可用于检测宽范围（高达80％的应变）的人体运动，具有超低的检测极限（0.1538％的应变），高灵敏度（对规格系数（GF）高达2369.1），出色的重现性和稳定性。此外，应变传感器可以耦合至无线发射器以进行无线人体运动监测。因此，基于可穿戴MXene纳米复合材料的应变传感器是用于各种实时人体运动检测，个人医疗保健监视和临床诊断的有前途和有吸引力的未来电子设备。组装后的应变传感器可用于检测范围广（高达80％的应变）的人体运动，具有超低的检测极限（0.1538％的应变），高灵敏度（对规格因子（GF）高达2369.1），出色的重现性和稳定性。此外，应变传感器可以耦合到用于无线地监测人体运动的无线发射器。因此，基于可穿戴MXene纳米复合材料的应变传感器是用于各种实时人体运动检测，个人医疗保健监视和临床诊断的有前途和有吸引力的未来电子设备。应变传感器可以耦合到无线发射器，以进行无线人体运动监测。因此，基于可穿戴MXene纳米复合材料的应变传感器是用于各种实时人体运动检测，个人医疗保健监视和临床诊断的有前途和有吸引力的未来电子设备。应变传感器可以耦合到无线发射器，以进行无线人体运动监测。因此，基于可穿戴MXene纳米复合材料的应变传感器是用于各种实时人体运动检测，个人医疗保健监视和临床诊断的有前途和有吸引力的未来电子设备。