可穿戴應(yīng)變傳感器被廣泛應(yīng)用于仿生機(jī)器人和可穿戴電子設(shè)備中。然而，這類設(shè)備不可避免地要在潮濕條件和污染物等降解環(huán)境中工作，從而降低了傳感性能和穩(wěn)定性。研究采用預(yù)拉伸策略，報(bào)道了一種具有高靈敏度的耐拉伸超疏水自清潔石墨烯基應(yīng)變傳感器。傳感器的耐拉伸超疏水性表面是通過在Ecoflex基底上附著炭黑納米顆粒來構(gòu)建表面粗糙度，并用聚二甲基硅氧烷進(jìn)行改性，從而在拉伸條件下（50% 應(yīng)變）獲得低表面能。

此外，即使在拉伸條件下，傳感器也能保持出色的超疏水性能。該傳感器對(duì)茶水、牛奶和咖啡等日常生活中常見的液體也不敏感。此外，所提出的應(yīng)變傳感器感應(yīng)范圍廣（應(yīng)變超過 99%），靈敏度高（拉伸 90% 時(shí)的測(cè)量系數(shù)高達(dá) 653.4），在空中和水下精確監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)方面大有可為。此外，將應(yīng)變傳感器放置在橋梁上，還可以檢測(cè)橋梁上的車輛數(shù)量，為實(shí)時(shí)交通流量監(jiān)測(cè)提供了理想平臺(tái)。

綜上所述，研究報(bào)告了一種防水和自清潔應(yīng)變傳感器，具有高靈敏度和良好的線性度。選擇石墨烯作為導(dǎo)電材料，用CBNPs構(gòu)建微納米結(jié)構(gòu)制備超疏水層，并采用預(yù)拉伸策略用PDMS包封，即使在大應(yīng)變下也具有優(yōu)異的防水和自清潔性能。石墨烯傳感材料使傳感器具有優(yōu)異的特性。應(yīng)變傳感器在653%應(yīng)變下表現(xiàn)出4.90的高應(yīng)變因數(shù)、良好的線性度和可重復(fù)性。基于其高靈敏度、防水和自清潔性能，該傳感器可用于兩棲人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和水下通信。此外，我們還證明了實(shí)時(shí)交通流量監(jiān)控的可能應(yīng)用。

來源：傳感器專家網(wǎng)