科研成果

高义华教授团队在高性能压阻式传感器方面取得最新进展

来源:能源光子学功能实验室    作者:    发布时间:2017年10月19日

 综合科学类权威学术期刊《纳米能源》(Nano Energy)在线发表了武汉光电国家实验室和物理学院双聘教授高义华团队的最新研究成果《以PVA纳米线作为隔离层的褶皱PPy薄膜的高性能压阻式传感器》(A new approach for ultrahigh-performance piezoresistive sensor based on wrinkled PPy film with electrospun PVA nanowires as spacer)(Nano Energy 41 (2016) 527-534)。

 压阻式传感器由于其制作成本低,性能优异等特点被广泛用来探测压力信号,柔性压阻式传感器在人机界面和电子皮肤等领域有很强的应用潜力。然而,如何提高传感器的灵敏度一直是传感领域的热点问题。一般来说,为实现良好的传感性能,传统的做法是改变活性材料的微观结构,使活性材料变褶皱或蓬松,活性材料在受压力时电学传输路径增多从而显示出良好的传感性能。

 该团队在继承传统方法的基础上,采用一种新的简单的途径进一步改变活性材料间的电学传输路径:在褶皱的PPy薄膜与导电PET之间引入一层通过静电纺丝法制备的PVA纳米线网络。该纳米线网络能有效隔离活性材料之间的导电通路,由此研制出的传感器在受压力时其内部的电学传输路径急剧增多,从而表现出高达228.5 kPa-1的灵敏度、低至2.97 Pa的可探测度、小于70 ms的响应时间和可经历10000次压力循环的稳定性。与传统压阻式传感器相比,该传感器制作工艺简单而性能优异,其灵敏度远高于传统方法所获得的传感器。该工作为获得高性能压阻式传感器提供了新思路,推动了传感器领域的发展。

 该研究工作得到了国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等项目的资助。

       论文链接:https://authors.elsevier.com/a/1Vslb7soS7mOZ~