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应力传感器被广泛应用到人类生活的各个领域。为了达到不同的测量效果,制作应力传感器的材料、工艺等也不尽相同。本文主要探究了基于碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管、炭黑)的应力传感器的制备、性能、以及应用。首先,利用鳞片石墨自制了少层石墨烯。实验中是通过机械剥离的手段将石墨剥离成石墨烯,该方法不仅易于操作,而且安全可靠。从SEM(scanning electron microscope,扫描电子显微镜)和AFM(atomic force microscope,原子力显微镜)的表征结果可以看出,实验室自制的少层石墨烯质量良好,厚度在7nm以内,如果用于应力检测,可以实现高灵敏度的测量。然后,以自制的石墨烯为导电材料,以印有叉指电极的PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料为基底,制备出了柔性应力传感器。整个制作工艺不仅操作简便,而且简化了性能检测步骤。通过测试结果,可以看出,制备好的柔性应力传感器,对小范围内(strain<1.74%)的应力能够实现高灵敏度的测量,GF(gague factor,应变系数)值可达48.7。为了提高应力测量范围,在进一步研究中,将多壁碳纳米管和炭黑结合使用作为导电材料,以弹性氨纶丝为载体,制备出了可拉伸柔性应力传感器。该实验采用LBL(layer-by-layer,层层自组装)的制备方法,将碳纳米管和炭黑交替地覆盖在氨纶丝线上,不仅操作简单,而且能够实现碳纳米管和炭黑的均匀覆盖,进而改善应力传感器的性能。制备出来的应力传感器具备以下特点:(1)能够实现大范围(strain<150%)内的应力测量(2)具有较高的灵敏度,GF值可达45.4(3)具有较大的线性响应区间实验中将该柔性应力传感器用于手指弯曲和手腕脉搏跳动的测试,从测试结果可以看出,该款应力传感器在人体运动的检测上具有很大的潜力,值得继续研究。