基于MXene/RGO复合材料的具有多孔压力敏感结构的柔性可穿戴传感器

摘要

随着微电子技术与柔性智能电子的快速发展，二维材料因其独特的层状结构，在柔性电子领域具有良好的应用潜力。MXene由于具有良好的导电性与较高的亲水性，在柔性传感领域引起了广泛关注。然而，纯MXene层间距离有限，在压力传感领域受到极大限制。故提出了一种快速发泡技术来实现多孔结构的制备。采用多孔结构的MXene/RGO复合材料作为压力敏感材料，并设计了叉指电极作为传感器的电极引线层，构建了压力传感器。实验结果表明，该传感器具有优异的压力敏感性能，其检测范围可达到0～1.7 MPa，最大传感器灵敏度达到0.556 kPa^-1，快速响应时间以及释放时间分别为为82 ms和63 ms，且具有良好的稳定性（≥1 800次循环）。同时，在应用研究中表明该压力传感器在人体运动监测、人机交互、医疗监测等领域均具有广泛的应用前景。

关键词

MXene / 多孔结构 / 柔性传感器 / 压力监测

基金资助

国家科技重大专项资助项目（J2022-V-0005-0031）; 国家自然科学基金资助项目（52105594）; 山西省重点研发计划资助项目（20210302124274）