近日，我中心硕士研究生杨诗音以第一作者在Chemical Engineering Journal期刊（中科院一区，IF=16.744）上发表题为“Waterproof Conductive Fiber with Microcracked Synergistic Conductive Layer for High-Performance Tunable Wearable Strain Sensor”的研究论文，论文通讯作者为刘虎副教授和刘春太教授。

随着可穿戴智能电子设备的快速发展，作为核心部件的柔性应变传感器受到了极大的关注。对于基于CPCs的柔性应变传感器来说，高灵敏度意味着在细微的应变变化下导电路径被明显破坏，而宽工作范围则要求在大应变范围内有稳定的有效导电网络。因此，基于CPCs的柔性应变传感器在宽工作范围内具有高灵敏度，同时实现对大应变和小应变的高灵敏度检测，仍然是一个巨大的挑战。

该工作通过溶剂溶胀、非溶胀诱导相分离（NIPS）和低表面能处理，设计并制造了一种带有微裂纹结构银纳米颗粒（AgNPs）-碳纳米管（CNTs）协同导电层的防水导电氨纶纤维应变传感器。受益于稳定的协同导电网络和超灵敏的微裂缝结构，该传感器表现出优异的传感性能，包括高灵敏度（在335-400%的应变范围内，GF值为48310）、宽响应范围（0-400%）、超低检测限（0.1%）、快速响应/恢复时间（80 ms/100 ms）和超过10000次的长期耐疲劳性，使其能精确地分辨出剧烈的人体运动和微妙的生理信号。同时，该传感器的应变响应范围和灵敏度还可以通过改变协同导电网络中AgNPs的负载量来进行有效调整，使其能够适用于不同的应用场景。更重要的是，具有良好自清洁和抗腐蚀性能的防水表面也赋予了该传感器在潮湿和水下环境中不受干扰的对人体运动进行实时监测的巨大潜力。

该研究得到了国家自然科学基金（12072325）、国家重点研发计划（2019YFA0706802）和111项目（D18023）的资助。

论文信息： Shiyin Yang, Wenke Yang, Rui Yin, Hu Liu^*, Hongling Sun, Caofeng Pan, Chuntai Liu, Changyu Shen. Waterproof Conductive Fiber with Microcracked Synergistic Conductive Layer for High-Performance Tunable Wearable Strain Sensor. Chem. Eng. J. 2023,453,139716.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139716