Hochleistungsfähiger flexibler Dehnungssensor auf Basis von thermoplastischem Polyurethan-Schmelzspinnvliesmaterial

You-xiu Xie ,  

Feng-chun Li ,  

Xiao-dong Yang ,  

De-wei Zhang ,  

Hui Sun ,  

Bin Yu ,  

摘要

Um einen gleichzeitig hochsensiblen, weiten effektiven Messbereich und stabile Leistung zeigenden flexiblen und tragbaren Dehnungssensor herzustellen, wurde als flexibles Substrat thermoplastisches Polyurethan-Schmelzspinnvlies (TPU MB) ausgewählt und mit einer einfachen mechanischen Mischmethode Kohlenstoffpulver (CB) und zweischichtige Molybdändisulfid-Nanoblätter (MoS2) auf der Oberfläche des TPU MB zu einer Schnittstellen-Struktur montiert, um einen CB/MoS2/CB@TPU MB flexiblen Dehnungssensor herzustellen. Die Auswirkung der CB-Konzentration auf die Erfassungsleistung des Sensors wurde diskutiert. Dank der Synergie zwischen MoS2 und CB zeigt der bei einer CB-Konzentration von 4 mg/mL hergestellte CB4/MoS2/CB4@TPU MB flexible Dehnungssensor einen weiten effektiven Messbereich (0 % ~ 530 %), eine hohe Empfindlichkeit (GF = 2727,6), eine schnelle Ansprech- und Erholungszeit (220 ms und 396 ms) sowie eine hervorragende Haltbarkeit (1000 Dehnungszyklen). Dieser Sensor kann erfolgreich größere Körperbewegungen, kleine Gesichtsausdrucksvariationen, verschiedene Stimmseil-Vibrationsmodi überwachen und bietet breite Anwendungsmöglichkeiten im Bereich intelligenter tragbarer Geräte.

关键词

thermoplastisches Polyurethan; Schmelzspinnvliesmaterial; Molybdändisulfid; Kohlenstoff; flexibler Dehnungssensor

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