可拉伸应力传感器因其在可穿戴设备、人机交互系统等领域广泛的应用前景，吸引了诸多关注。具备高可拉伸性、灵敏度、线性度和宽检测范围的应力传感器在人体运动、姿态检测、表情检测、生理体征检测等应用领域具有迫切的需求。现有的可拉伸应力传感器多是将一维导电材料（如碳纳米管，纳米纤维或金属纳米线等），通过旋涂、打印等方法分散到可拉伸衬底上作为传感材料。其电阻随应力而变化，从而制备电阻式应力传感器。而在这种传统结构中，一维材料组成的随机网络会在拉伸释放后发生弯曲或团簇，导致电阻不可恢复的增加。此外，电阻值在小拉伸时增加很小；但在大拉伸下，同样单位的拉伸将导致电阻陡增。这导致传感器的电阻与应力呈非线性相关，并且在小拉伸时不灵敏。

    近日，必威betway西汉姆联张敏老师课题组研制出一种新型的，同时实现高线性度和宽检测范围的可拉伸应力传感器。不同于平面型碳纳米管随机网络，研究中利用Ecoflex转移PECVD方法生长的竖直碳纳米管阵列，生成鱼鳍状的微结构。碳纳米管保持竖直状态，大部分嵌入到聚合物中，少量露出并且相互连接，构成导电通路。在拉伸下，碳纳米管随衬底移动，导致导电通路断开，电阻增加。而在拉伸释放后，碳纳米管也能随聚合物一同恢复初始位置，使得电阻恢复，保证了传感器的稳定性和高线性度。此外，采用Ecoflex作为衬底材料，显著提高了传感器的拉伸极限，从而实现了传感器的宽范围检测，能够覆盖包括心跳、发声、表情等带来的微小应力和肢体运动带来的大拉伸应力。在提高应力传感器的检测范围、改善传感器线性度，以及拓展其功能和应用范围方面取得了重要突破。

    相关研究成果以《Vertical CNT-EcoflexNanofins for Highly Linear Broad-Range-Detection Wearable Strain Sensors》（《基于竖直碳纳米管-Ecoflex纳米鳍的高线性宽检测范围可穿戴应力传感器》）为题，于2018年5月发表于领域内重要期刊Journal of Materials Chemistry C《材料化学期刊 C》上(DOI: 10.1039/c7tc05571d)，并被选为内封面（inside front cover）刊出。必威betway西汉姆联2015级硕士研究生张硕为第一作者，张敏老师为通讯作者。上述研究工作得到了深圳市科技研发资金基础研究自然探索项目，国家自然科学基金等支持。
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                                                               （供稿人：张硕）