日前，一種高導(dǎo)電、低成本等功能特性的柔性可拉伸導(dǎo)電材料，成功應(yīng)用于柔性應(yīng)變傳感器。據(jù)悉，這是中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院先進(jìn)材料研究中心汪正平與孫蓉領(lǐng)導(dǎo)的先進(jìn)電子封裝材料科研團(tuán)隊(duì)獲得的新突破，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

導(dǎo)電復(fù)合材料的機(jī)械柔性，具有高可拉伸性、寬應(yīng)變范圍、高靈敏及良好可靠性的柔性應(yīng)變傳感器在電子皮膚、人體運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

通常來(lái)說(shuō)，高可拉伸性與高靈敏度是相互矛盾的，因?yàn)楦呖衫煨孕枰侠淼脑O(shè)計(jì)使傳感器在大應(yīng)變時(shí)保持材料結(jié)構(gòu)與形貌的完整，而高靈敏度往往要求在小應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生大量突然的結(jié)構(gòu)變化。如何獲得高靈敏度與高可拉伸性，乃至高導(dǎo)電性之間的平衡仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。

該團(tuán)隊(duì)成員胡友根、朱朋莉等在前期的雜化導(dǎo)電粒子可控制備與柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的可印刷性研究等工作基礎(chǔ)上(Journal of Materials Chemistry C，2016，4，5839-5848)，采用核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球表面包覆金屬銀的雜化導(dǎo)電粒子與聚二甲基硅氧烷復(fù)合，通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性電路與柔性傳感器的大面積宏量簡(jiǎn)易制備，有效降低了導(dǎo)電復(fù)合材料中貴金屬的實(shí)際填充量并保持較高的電導(dǎo)率，同時(shí)導(dǎo)電填料的球形結(jié)構(gòu)有利于改善導(dǎo)電漿料的流變行為，提高了印刷適應(yīng)性。在銀含量?jī)H約為36.7 wt%時(shí)制備的傳感器表現(xiàn)出高電導(dǎo)率(1.65 × 104S/m)、寬應(yīng)變范圍(>80%)、高靈敏度(6.0～78.6)、低電阻過(guò)沖(<15%)及優(yōu)異的長(zhǎng)期濕熱穩(wěn)定性(1750 h)。

此外，通過(guò)對(duì)雜化導(dǎo)電粒子填充量的控制，可進(jìn)一步對(duì)傳感器的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能及應(yīng)變傳感性能等進(jìn)行調(diào)控?；谏鲜隽己玫木C合性能，該導(dǎo)電彈性復(fù)合材料成功應(yīng)用在可拉伸電極、柔性精細(xì)印刷線路及人體運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)傳感器等方面，充分展示了其在柔性可穿戴電子領(lǐng)域的良好應(yīng)用價(jià)值。