近日，我中心硕士研究生张帅迪以第一作者在Chemical Engineering Journals 期刊（中科院JCR一区，IF=8.355）上发表了关于高性能压阻传感器的研究论文。

该工作通过向柔性多孔聚氨酯/碳纳米管（WPU@CNT）导电海绵引入了双亲性的纤维素纳米微晶（Cellulose Nanocrystals, CNC），其一方面显著改善CNT在基体中的分散性及其与基体间的界面结合力；另一方面，脆性CNC的存在使得泡孔骨架内的CNC/CNT导电网络在受压过程中易被破坏，产生更大的电阻变化，压阻灵敏度与不含CNC的导电海绵相比提高了近2.5倍。基于WPU良好的弹性和材料的多孔特性，该传感器在80%的压缩应变范围内呈现出良好的可压缩性和稳定的压阻响应信号。在不同压缩应变和压缩速率下的循环压阻测试过程中，经过初始稳定过程之后该压阻传感器均表现出优异的可回复性和稳定性。此外，该压阻传感器还具有超低的响应时间（约30 ms），且在1000次循环压缩中呈现出良好的稳定性、可重复性和耐久性。最后，该压阻传感器同样可以成功地用于检测各种人体运动（例如声带/脸颊/手指/手腕/脚运动）及制造人造电子皮肤。

图1. 压阻传感器的压阻响应行为以及在电子皮肤领域的应用

该工作得到了中国国家自然科学基金（51803191, 11572290）、中国博士后科学基金（2018M642782）和111 项目（D18023）的资助。

论文信息：Enhanced Piezoresistive Performance of Conductive WPU/CNT Composite Foam Through Incorporating Brittle Cellulose Nanocrystal, Shuaidi Zhang, Kang Sun, Hu Liu,* Xiaoyu Chen, Yanjun Zheng, * Xianzhang Shi, Dianbo Zhang, Liwei Mi, Chuntai Liu, Changyu Shen. Chemical Engineering Journal, 2020, 387, 124045. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124045.