（通讯员于婷婷）近日，学校bet体育首页柔性传感技术研究所吕晓洲教授团队，在复合材料领域国际著名期刊《Composites Science and Technology》发表了题为“High Electrical Self-healing Flexible Strain Sensor based on MWCNT-Polydimethylsiloxane Elastomer with High Gauge Factor and Wide Measurement Range”的最新研究成果。

柔性应变传感器广泛应用于可穿戴电子设备、运动健康检测、电子皮肤等领域。这些传感器具有应变范围大、柔韧性强、生物相容性好等优点。然而，柔性应变传感器在使用过程中不可避免地会受到机械损伤，导致传感器性能下降，寿命缩短。因此，在本论文工作中，研究团队提出了一种基于MWCNT-PDMS弹性体的高电学自愈合柔性应变传感器（ESFSS），可实现长期稳定应用。通过对聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性体的分子网络结构设计，引入分子间动态氢键和可逆动态亚胺键，获得自愈合PDMS弹性体(SPE)。并将导电填料多壁碳纳米管(MWCNTs)与制备的自修复PDMS弹性体(SPE)共混，实现柔性应变传感器的电自愈合能力。通过改变SPE的初始材料比，可以调节柔性应变传感器基体材料的自愈效率和力学性能。此外，通过调整SPE中MWCNTs的含量，可以获得具有最佳电自愈能力和机电性能的柔性应变传感器基体材料。本文测试了不同修复条件下ESFSS的电自愈和机械自愈效率，并分析了传感器的电自愈和传感机理。所提出的ESFSS具有较高的电自愈性能，EHE达到97.8%。此外，ESFSS还具有57.894(0-85.36%)、993.088(85.36%-106.64%)和5536.346(106.64%-136.32%)的高GFs和宽测量范围(0-136.32%)。该论文研究的高电学自愈合柔性应变传感器有望应用于人体健康检测与可穿戴电子设备。

近年来，柔性传感技术研究所在包为民院士及bet体育首页的支持下，在吕晓洲教授的带领下，面向航空航天与国防科技等国家重大发展需求，持着高标准、严要求的科研态度，科研工作攻坚克难、坚持不懈，在柔性敏感材料研制、柔性微纳传感器的设计与制作、柔性电子与仿生电子器件的设计与应用取得了重要的研究成果。近5年承担了国家自然科学基金重点项目、某创新特区项目、陕西省自然科学基础研究计划-重大基础研究项目等在内的多项科研任务，发表SCI论文30余篇，授权发明专利20余项。

论文信息：

bet体育首页于婷婷博士为该论文第一作者，吕晓洲教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委重点项目的资助。

Tingting Yu, Lü Xiaozhou, * Weimin Bao. High electrical self-healing flexible strain sensor based on MWCNT- polydimethylsiloxane elastomer with high gauge factor and wide measurement range. Composites Science and Technology, 2023, 110049.

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2023.110049