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【中國(guó)石油大學(xué)：柔性應(yīng)變傳感器在智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展】
隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)和第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）的發(fā)展，對(duì)智能可穿戴設(shè)備的需求不斷增加。因此，具有高拉伸性的應(yīng)變傳感器得到了迅速發(fā)展。電子皮膚和智能穿戴產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)需要柔性應(yīng)變傳感器的不斷突破。本文，中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院張冬至 副教授 團(tuán)隊(duì)在《J. Mater. Chem. C》期刊發(fā)表名為“A flexible wearable strain sensor for human-motion detection and a human–machine interface"的論文，研究使用兩層聚二甲基硅氧烷（PDMS）和一個(gè)傳感層制備了具有夾層結(jié)構(gòu)的柔性可拉伸傳感器。高導(dǎo)電感測(cè)層由銀納米花（AgNFs）和多壁碳納米管（MWCNTs）組成，其協(xié)同效應(yīng)成功地提高了薄膜的柔韌性和導(dǎo)電性。 該傳感器具有高伸縮性（99%）、快速響應(yīng)時(shí)間（60 ms）、高規(guī)格系數(shù)（1187.07）和高穩(wěn)定性，能夠檢測(cè)生理和運(yùn)動(dòng)信號(hào)，如脈搏、語音識(shí)別和關(guān)節(jié)位置。基于傳感器陣列技術(shù)，研制了一種電子皮膚陣列，實(shí)現(xiàn)了皮膚表面壓力的多點(diǎn)分布式檢測(cè)。此外，使用這種電子皮膚設(shè)計(jì)了智能手套，通過無線傳輸和3D建模技術(shù)，使用虛擬顯示界面實(shí)現(xiàn)了手勢(shì)跟蹤。該傳感器在人機(jī)交互、機(jī)械控制和可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。 AgNFs/MWCNTs柔性應(yīng)變傳感器是可拉伸的（應(yīng)變>99%），并顯示出高靈敏度（GF = 1187.07）。該傳感器具有快速響應(yīng)時(shí)間（60毫秒）和出色的耐用性（拉伸>2000倍）。它可以有效地識(shí)別大小應(yīng)變，例如脈搏信號(hào)，語音識(shí)別，呼吸監(jiān)測(cè)和關(guān)節(jié)彎曲。 此外，還制作了一種電子皮膚陣列，可以緊密附著在人體皮膚上，實(shí)現(xiàn)皮膚表面壓力的多點(diǎn)分布檢測(cè)。最后，基于傳感器陣列技術(shù)、無線傳感技術(shù)和3D建模技術(shù)設(shè)計(jì)了一種智能手套無線監(jiān)控系統(tǒng)。手部位置可以通過LabVIEW界面的3D操縱器模型實(shí)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。因此，AgNFs/MWCNTs柔性應(yīng)變傳感器在生理健康監(jiān)測(cè)、可穿戴電子設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 來源：傳感器專家網(wǎng)
