多孔弹性体与碳纳米管填料渗透的协同效应对高性能电容压力传感器的影响

可穿戴压力传感器因其在电子皮肤、智能纺织品和医疗设备等多种实际应用中而受到广泛关注。然而，实现在小机械刺激下具有足够灵敏度和低滞后性的可穿戴压力传感器仍然面临挑战。在本文中，我们介绍了一种基于多孔Ecoflex-多壁碳纳米管复合材料（PEMC）结构的简单、经济和灵敏的电容压力传感器，该传感器通过多孔弹性体与碳纳米管填料的协同效应提高了灵敏度（在0-2 kPa和2-10 kPa范围内分别为6.42和1.72 kPa–1）。PEMC结构展现出优良的机械变形能力和适应性，以有效集成实际可穿戴设备。此外，基于PEMC的压力传感器不仅在动态加载下表现出长期稳定性、低滞后性和快速响应，同时对温度和湿度变化也具有很高的鲁棒性。最后，我们展示了一种集成了基于PEMC的压力传感器和致动器的假肢机器人手指，以及一种能够持续监测血压和心率的健康手环。