基于MXene/PEDOT:PSS复合材料多孔结构的柔性压阻式压力传感器制备

摘要

在物联网、医疗健康检测与人工智能迅猛发展的背景下，柔性传感器受到了研究人员的广泛关注。其中，柔性压力传感器是一种可以将实时外界压力信号转换为电信号的检测装置，可广泛应用于航空航天、健康监测、电子皮肤和人机界面等领域。近年来，MXene二维材料因其独特的层状结构、高导电性、丰富的表面官能团和亲水性而受到广泛关注，为柔性传感器带来了新的突破。通过离子插层和化学反应相结合的方法制备了性能优异的MXene/PEDOT:PSS多孔结构压敏层，增加MXene薄膜的层间间距和机械强度。实验结果证明：所制备的柔性压力传感器具有优异的灵敏度(S₁=12.808 kPa^-1, S₂=0.397 kPa^-1)，较宽的检测范围（0.01～93.593 kPa），良好的响应时间（64 ms）/恢复时间（83 ms），以及重复性（4 000次）。此外，这一多孔结构柔性压力传感器能够实现实时监测声带运动和肢体运动，在语音监测、语音识别、灵活的人机交互和智能机器人领域展现出巨大潜力。

关键词

MXene / PEDOT:PSS / 多孔结构 / 柔性压力传感器 / 压力监测