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近年来,柔性电子器件,尤其是柔性应变传感器,因其在可穿戴器件和可植入生物医疗器件中有巨大潜在应用而受到广泛关注。柔性应变传感器受到外力作用,器件发生形变,导致材料电学性能产生变化,从而实现传感。根据其工作原理可分为电阻式和电容式两大类,其中电阻式柔性应变传感器通常由导电材料和柔性聚合物复合构成,相对于电容式而言,具有结构简单,测量范围广,对环境要求简单等优势而被广泛研究。本文以柔性Ecoflex为基底、具有优异的力学和电学性能的碳纳米管(CNTs)为导电材料,通过转印技术,制备了CNTs/Ecoflex薄膜柔性应变传感器和CNTs网格/Ecoflex薄膜柔性应变传感器,并详细研究传感器的性能及其应用,具体内容如下:(1)CNTs/Ecoflex薄膜柔性应变传感器的制备、性能及应用通过转印法成功合成了CNTs/Ecoflex薄膜柔性应变传感器,器件展现出了良好的可拉伸性。不同CNTs层数所制备的样品对拉伸、弯曲应变均展示出较高的响应,其中20层CNTs的器件响应和灵敏度最高,灵敏度最高可达23.09,但是响应平衡时间较长。结果显示合成的传感器能实现手指弯曲运动的检测、脉搏跳动的实时检测,并可用作柔性电极。合成的器件可作为可穿戴传感器,也可用作可穿戴器件的电极,在便携医疗器件和人体运动检测等领域展现出广泛的应用前景。(2)CNTs网格/Ecoflex薄膜柔性应变传感器的制备、性能及应用在不同规格的筛网上喷涂CNTs,转印网格CNTs到Ecoflex柔性薄膜,合成了CNTs网格/Ecoflex薄膜柔性应变传感器。调控喷涂CNTs的层数、CNTs的长度和筛网的目数,研究合成参数对器件性能的影响,其中75目筛网、长度10μm、25层的器件响应和灵敏度最高,灵敏度最高为4.20。具有CNTs网格结构的传感器响应速度有明显提高,20层CNTs的器件响应时间约0.27 s。CNTs网格/Ecoflex薄膜柔性应变传感器能实现手指运动的动作、动作幅度的识别,可以实时检测人体脉搏跳动及脉搏的各个过程,在可穿戴医疗器械和电子皮肤等领域展现出潜在应用前景;应变传感器对不同面部表情有清晰的信号,可以区分多种面部表情,在人机交互和人脸表情识别等方面有潜在应用价值。同时该传感器可以检测不同的声音振动并区分不同的发音,在人工对讲和人工智能等领域也展示出良好的应用前景。