柔性多功能传感材料的研究进展
摘要：柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可以自由弯曲、折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求调整，实时获得外部环境数据。近年来，柔性传感器在柔性电子皮肤、人体运动检测、人机界面、软机器人和人工智能上受到了广泛的关注，各个领域对于柔性传感器的研究和使用也都在不断深入中，在人工智能和医疗健康等方面也有着美好的前景。
柔性传感材料可以将机械变形、温度变化转换为可检测的电信号，广泛用于人机交互、软机器人、可穿戴电子及医疗监测等领域。基于柔性传感材料的先进柔性电子器件相较于传统的刚性电子器件，具有优异的柔性及可拉伸性，更广泛的可控应变范围以及更高的传感灵敏度。
关键词：离子液体，应变传感性能，温度传感性能，电子皮肤，可穿戴器件
- 文献综述
1、前言
高性能柔性传感器因其在可穿戴电子产品和电子皮肤中的巨大潜力，最近引起了广泛关注，虽然有几种不同类型的传感器，但大多数应变传感器和温度传感器都是电阻型传感器，它们依赖于应变或温度刺激引起的电阻变化。与大量的可拉伸应变传感器的报道相比，柔性温度传感器的研究相对较少。由于温度传感器内部的热敏电阻层是由固体纳米颗粒形成的，因此相对较脆。因此，这种传感器在大规模拉伸下很难保持稳定的温度传感性能。
目前柔性多功能传感器在各个领域都在不断地研发当中，并且有了一定的成就。在各种新材料的一步步开发中，传感器的性能也在不断地提高，对各种基本参数的灵敏度也不断提高。更加灵敏的传感器在人体运动和医学等方面显得尤为重要，对各种检测人体运动的要求较高，既要能检测像手臂弯曲等较大的应变，又要能检测像轻微触摸那样的微小应变，也要能检测扭转等各种复杂的动作，所以需要传感器具有较宽的应变范围与多功能的传感性能，如呼吸等可以通过温度变化来进行检测。同时，与皮肤接触的传感器既需要对人体有较高的灵敏度，也需要与皮肤适形接触，增加佩戴的舒适性，还要防止汗液与油脂等对传感器进行损坏。所以，为了获得更有效、具有宽应变范围、高灵敏度的柔性传感材料，需要对此进行进一步的研究。
- 柔性传感器的介绍
众所周知，人体健康监测，运动监测及人工智能机器人人机界面等领域，需要对温度、压力、拉力、湿度等信息实时监测，这些新兴需求有力推动了柔性传感材料、智能传感材料和集成电子设备的快速发展。其中柔性传感材料可以将机械变形、温度变化转换为可检测的电信号，广泛用于人机交互、软机器人、可穿戴电子及医疗监测等领域。基于柔性传感材料的先进柔性电子器件相较于传统的刚性电子器件，具有优异的柔性及可拉伸性，更广泛的可控应变范围以及更高的传感灵敏度。
近年来，通过创新制备工艺，开发新材料进一步提升柔性传感材料的性能，以达到可延展、高灵敏、长期稳定，高导电、高透明、多功能、可折叠的目标，进而促使该类传感材料可在一些极端环境和特别场合充分发挥优势，进行精准检测。
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