【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，廣東省科學(xué)院化工研究所研究員曾煒團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等的資助下，在雙應(yīng)變-溫度傳感器性能研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于Composites Part A。張靜斐為該論文第一作者，曾煒為通訊作者。
 

　　在目前的雙應(yīng)變-溫度傳感器研究中，一般是將應(yīng)變/溫度敏感的導(dǎo)電材料，如金納米粒子、氧化石墨烯和碳納米管等引入彈性體或水凝膠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于彈性體的伸展性差和導(dǎo)電材料的不透明性限制了其在大應(yīng)變和可視化設(shè)備中的應(yīng)用。而離子導(dǎo)電水凝膠具有透明度高、柔韌性好的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)基于三維網(wǎng)絡(luò)離子傳輸?shù)耐瑫r(shí)，利用其電導(dǎo)率隨應(yīng)變和溫度的變化而實(shí)現(xiàn)應(yīng)變-溫度雙重傳感，為傳感器的多功能化提供了廣闊應(yīng)用前景。
 

　　研究人員通過(guò)自由基聚合，在氯化鋰和甘油的存在下，制備了具有良好應(yīng)變和溫度敏感性的可拉伸離子導(dǎo)電性水凝膠。氯化鋰的強(qiáng)離子水化作用和水分子、甘油形成強(qiáng)氫鍵協(xié)同作用從而抑制了冰晶的生成，使水凝膠具有優(yōu)異的抗凍能力，能在-30 ℃~ 80 ℃的較寬溫度范圍內(nèi)檢測(cè)溫度的變化。該水凝膠在36.5~40 ℃范圍內(nèi)的溫度靈敏度為5.51 %/℃，檢測(cè)限為0.2 ℃，并具有良好的升溫-降溫循環(huán)穩(wěn)定性。
 

　　此外，水凝膠傳感器在2000%的寬應(yīng)變范圍內(nèi)具有良好的線性，可以達(dá)到17.3的高靈敏度，并具有低至1%的檢測(cè)下限。利用該方法制備的應(yīng)變-溫度雙重刺激響應(yīng)水凝膠，在人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、發(fā)熱檢測(cè)等可穿戴設(shè)備中具有很大的應(yīng)用潛力。