香港城市大学支春义等人《AFM》：汽车压20次都完好的超韧水/有机凝胶基应变传感器
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基于水凝胶离子导体的电容式应变传感器由于其坚固的结构、稳定的传感性能、更高的灵敏度和精度而得到了快速发展。然而，通常易受大变形和严重机械冲击影响的常规水凝胶导体的机电稳定性不能令人满意。另外，当前对于介电层的粘附性和机械性能的研究较少，这对于整个装置的机械适应性也至关重要。
香港城市大学支春義教授、深圳市市政设计研究院姜瑞娟等人开发了一种基于能量耗散的双交联水凝胶导体和具有高粘合强度的有机凝胶电介质的动态超韧性电容式应变传感器。结合水凝胶/有机凝胶的机械优势，电容应变传感器具有高拉伸性和出色的灵敏度线性相关性。此外，该传感器还显示出对各种严重机械刺激的超稳定性，即使在被汽车碾压20次后，该传感器也完好无损。凭借这些协同的机械优势，电容式应变传感器已成功地用作高度可靠的可穿戴传感系统，以监视各种微弱的生理信号和大范围的人体运动。该研究以题为“A Highly Stable and Durable Capacitive Strain Sensor Based on Dynamically Super-Tough Hydro/Organo-Gels”的论文发表在《Advanced Functional Materials》上。
文章亮点：
（1）作者通过使用能量耗散的双交联海藻酸锌/聚丙烯酰胺水凝胶作为离子导体和可重复粘合的聚乙烯醇/聚丙烯酸-硼砂有机凝胶作为介电层，开发了一种具有出色机械耐久性的高灵敏度、超拉伸、超韧性的电容型应变传感器。
（2）结合水凝胶/有机凝胶的机械优势，组装好的电容应变传感器表现出高拉伸性和出色的灵敏度，在100％应变下的应变系数约为0.8％。此外，电容式应变传感器在各种剧烈的机械刺激下（例如反复拉伸、猛烈锤击、连续踩踏），甚至在20辆汽车驶过的灾难性冲击下仍表现出出色的稳定性。
（3）这些协同效应使电容应变传感器可以用作高度可靠的可穿戴传感设备，以监视各种微弱的生理信号和大范围的人体运动，例如手指、腕部、肘部、膝关节运动、微笑和说话。该应变传感器具有高灵敏度、宽范围感测和超稳定性，将极大地促进实用性可穿戴电子设备的发展。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202010830