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直接使用三元碳纳米材料静电纺复合纳米纤维纱开发的柔性应变传感器的传感机制
iScience ( IF 4.6 ) Pub Date : 2022-09-20 , DOI: 10.1016/j.isci.2022.105162 Jian Tang 1 , Yuting Wu 1 , Shidong Ma 1 , Tao Yan 1, 2 , Zhijuan Pan 1, 2
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最近，已经开发出各种应变感应纱线，但没有理想的可缝合性。在此，我们使用球形炭黑颗粒（CB）、线性碳纳米管（CNT）和层状石墨烯片（GR）作为导电纳米填料，在热塑性聚氨酯（TPU）基质内构建多元素导电网络。首先，采用静电纺丝技术制备了高拉伸性和导电性的多维碳基纳米材料/TPU复合纳米纤维纱线，无需后处理即可用作柔性应变传感器。因此，探讨了纳米材料的维度和协同作用对纱线的导电性、机械性能和应变传感性能的影响。由CB/CNT/GR三元杂化网络、CNT和GR辅助网络形成的多重网络的纱线表现出最好的性能。随后，揭示了三元导电网络在拉伸下的结构演化，以进一步分析传感机制。最后，纱线赋予药膏以智能功能，通过简单的缝制即可检测运动，实现关节疼痛的康复。
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