基于聚丙烯酰胺有机凝胶的柔性可变色应变传感器

【摘要】：柔性应变传感器在可穿戴医疗设备、电子皮肤等领域具有广泛的应用前景，然而传统柔性应变传感器只能输出电信号，缺乏对应力应变的直接可视化响应，限制了其在应力预警、健康监测等方面的应用。本文以柔性透明银纳米线(Silver nanowire,AgNW)/硅橡胶薄膜为电极，以浸渍有机电致变色染料和锂离子的聚丙烯酰胺有机凝胶(Polyacrylamide,PAAm)为变色单元，成功制备了一种具有三明治结构的柔性可变色应变传感器。研究结果表明，该PAAm传感器具有优异的拉伸和压缩回弹性及中等应变响应性能(响应灵敏度为0.7)，此外它可在外力作用下产生颜色变化，实现对应变的可视化响应。该传感器在交互式可穿戴设备、电子皮肤、防伪、人工假肢和智能机器人等方面具有广阔的应用前景。