基于热压转印织布微结构制备高性能电纺TPU纤维膜压阻传感器

摘要

为了提升柔性应变传感器的传感响应及稳定性，提出了一种热压转印策略，即分别将石墨烯（Gr）、聚苯胺（PANI）及Gr协同PANI负载于电纺热塑性聚氨酯（TPU）纤维膜，然后采用热压转印技术将一种商用织布的表面微结构转印至电纺TPU纤维膜表面，最后将其组装成一系列具有表面和内部双重微结构的柔性压阻传感器。通过系统研究填料种类、热压时间对器件性能的影响，获得了传感性能优异的Gr/PANI-TPU（MGPT）传感器，MGPT传感器相对其他2种纤维膜传感器，具有较宽的响应速率范围(1～1 000 mm·min^-1)、较高的灵敏度(0～6 kPa，灵敏度高达0.143 kPa^-1)。该传感器还具有较快的响应时间（153 ms）和恢复时间（106 ms），以及优异的耐久性（1 000次循环加载-卸载），且在人体应用中表现出良好的动作监测能力。

关键词

石墨烯 / 聚苯胺 / 微结构 / 柔性压力传感器 / 传感性能