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)隊獲得的新突破，可實現(xiàn)對人體運動行為的實時監(jiān)測。

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、人體運動行為監(jiān)測系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

通常來說，高可拉伸性與高靈敏度是相互矛盾的，因為高可拉伸性需要合理的設(shè)計使傳感器在大應(yīng)變時保持材料結(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挑戰(zhàn)。

該團(tuán)隊成員胡友根、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，通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)實現(xiàn)了柔性電路與柔性傳感器的大面積宏量簡易制備，有效降低了導(dǎo)電復(fù)合材料中貴金屬的實際填充量并保持較高的電導(dǎo)率，同時導(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。在銀含量僅約為36.7 wt%時制備的傳感器表現(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)、低電阻過沖(<15%)及優(yōu)異的長期濕熱穩(wěn)定性(1750 h)。

此外，通過對雜化導(dǎo)電粒子填充量的控制，可進(jìn)一步對傳感器的導(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)印刷線路及人體運動行為監(jiān)測傳感器等方面，充分展示了其在柔性可穿戴電子領(lǐng)域的良好應(yīng)用價值。