基于低模量水凝胶的自愈合、自粘附可穿戴力敏传感器

【作者】 刘书奇； 郑荣敏； 刘海州； 王萍萍； 刘岚；

【机构】 华南理工大学；

【摘要】 可穿戴力敏传感器是一种能够将力学信号转化为电信号的传感器。其在人体医疗诊断及肢体运动监测和仿生机器人领域应用广泛。由于人体运动的频繁性,可穿戴材料很容易在长时间使用过程中损坏和脱落,自愈合和自粘附性均是近期研究人员研究的热点。同时,对皮肤微变化和微弱生理信号等的有效监测一直是可穿戴领域的一个挑战。本研究将聚多巴胺和氧化石墨烯加入聚乙烯醇水凝胶中,利用聚多巴胺的邻苯二酚基团,使该材料对人类皮肤有极好的粘附性。更重要的是,粘附性与低模量的结合,使该传感器能够检测人体皮肤微小的形变,比如脉搏、面部表情识别等。此外,因为具有高拉伸性能,该传感器在更大范围的肢体运动如肘部、手指弯曲等方面也有非常好的应用。综上,本工作采用非常简单的共混方法,制备出能够自愈合的可穿戴力敏传感器,其与皮肤有极好的粘附性与贴合性,并同时能够检测人体微小及较大范围运动的能力,在人体运动与人体医疗诊断方面有广阔的应用前景。更多还原