基于纳米纤维技术的柔性应变传感器制备与性能研究文献综述

文献综述

柔性传感器以信号传导的方式将生理活动信号转换为可视的电信号，这使得柔性传 感器在人体健康检测、生物医学和柔性电子皮肤方面有着巨大的潜力。

而应变传感器因 其具备良好的柔韧性、耐磨性和高灵敏度而受到广泛关注，为临床医学、身体的健康监 测等领域提供了巨大帮助。

现如今，应变传感器也慢慢向智能化发展。

由于传感器具有 频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等 静态特性，所以外界因素的改变与动荡必然会造成传感器自身特性的不稳定，这就要求 我们对于传感器要以最大程度优化其性能参数与指标，如高灵敏度、抗干扰的稳定性、 高精度、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、低成 本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度等。

而现在很多的传感器灵敏度、抗恶劣环 境影响和机械性能不足。

目前对于可穿戴应变传感器的研究主要集中在提高灵敏度、机械性能等，同时降低 成本，但是目前可穿戴应变传感器还将面临新的挑战。

首先，要通过调整材料和结构实 现延长设备的运行周期；然后调整传感器结构实现小型化设计用于方便携带并且能够降 低成本；其次为了准确监测生理和触觉信号，应开发灵活的信号处理电子设备用于收集 数据，以及从传感器到通信设备的输出信号的传输；最后要通过添加粒子改性或者调整 传感器结构来提高传感器适应恶劣环境的能力和力学性能。

本课题通过对材料的改性以 及静电纺丝法制备力学性能高、灵敏度高的纳米纤维复合膜用以制作可穿戴应变传感 器。

目前来说可穿戴应变传感器最需解决的问题就是灵敏度和机械性能，而应用于传感 器的纤维膜起着决定性作用，纤维膜的机械性能好、导电性好、耐热性强，组成传感器 的性能就有一定的保证。