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Preparation and application of fabric-based interlocking microstructured flexible piezoresistive sensors

材料科学 压阻效应 联锁 碳纳米管 导电体 电极 复合材料 压力传感器 纳米技术 磁滞 多孔性 制作 微观结构 机械工程 物理 工程类 病理 物理化学 化学 医学 量子力学 替代医学
作者
Pengli Zhang,Tanyu Wang,Jianglu Zhang,Yin He,Hao Liu,Shujie Zhang
出处
期刊:Sensors and Actuators A-physical [Elsevier BV]
卷期号:363: 114740-114740 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.sna.2023.114740
摘要

Flexible piezoresistive sensors are the key components for monitoring human physiological signals. In this paper, multi-walled carbon nanotubes/poly- urethane (MWNTs/PU) conductive films with micro-pillar structure on the surface are prepared by a mixed solution template method, and the conductive films are integrated with fabric electrodes to investigate the effect of structural parameters on the sensing performance. The experimental results show that when the concentration of carbon nanotubes is 10%, it has good sensing properties, excellent mechanical properties and electrical conductivity. Compared to flat structure interlocking, micro-pillar structure flexible piezoresistive sensors exhibit high sensitivity (66.89 kPa−1), low hysteresis, fast response/recovery time (69 ms/53 ms), high stability (>8000 cycles), and a wide pressure response range (0–47.77 kPa). In real-time, the device monitors human physiological signals such as finger presses, knee bends, and wrist pulses. The high performance and ease of manufacture of this fabric-based hybrid porous microstructure sensor offer a new approach to designing and manufacturing future pressure sensors.
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