近日,暨南大学研究人员在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上发文,介绍了通过溶剂混合-喷涂-卷成圆筒的工艺方式成功制备了具有高拉伸强度、高弹性、性价比高的导电复合材料。

螺旋结构的天然橡胶基复合材料 可用于制备高性能应变传感器-复合材料网

该复合材料的制备是通过将甲壳素纳米晶补强天然橡胶胶乳与炭黑通过热喷涂的方式,一层一层的喷在玻璃载体上;干燥后,将多层复合材料统一从玻璃片上剥离并卷起制备具有螺旋结构的导电复合材料。

该复合材料在炭黑含量为4.44%时,电导率达到6.92S/m。将5%甲壳素纳米晶掺杂入复合材料,其拉伸强度为3.47MPa,该数值大约为天然橡胶炭黑复合材料对照样品的3.1倍。应变传感器具有很高的应变计灵敏系数(GF≈5),在小变形范围内电导率稳定性,并且在应变为25%,50%和100%的应变条件下仍表现出良好的稳定性和可恢复性。

高灵敏度的应变传感器被进一步用于监测人类活动,如手指移动和发音,结果表现出良好的重现性和可靠性。该研究以一种简单的方式,廉价原料为基础,制备了高可拉伸、多功能的应变传感器,为可伸缩电子设备发展开辟了新的机遇。