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成果简介

碳纳米管（CNT）具有优异的电气和机械性能，是柔性可穿戴设备的理想候选材料。然而，它们在溶剂中的分散性差，极大地限制了它们作为导电油墨在可穿戴传感器制造中的应用。本文，复旦大学吕银祥教授团队在《ACSAppl.Mater.Interfaces》期刊发表名为“HighlyDispersed,AdhesiveCarbonNanotubeInkforStrainandPressureSensors”的论文，研究展示了一种使用纤维素衍生物作为溶剂的具有高分散性和粘附性的基于碳纳米管（CNT）的导电分散体，其中γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为交联剂与纤维素反应形成共聚物网络，同时还作为引发剂诱导多巴胺的自聚合。基于导电碳纳米管墨水，通过模版印刷和浸渍法展示了基于织物的应变传感器和基于海绵的压力传感器。基于纺织物的应变传感器能够对外界刺激做出快速响应。然后，通过聚二甲基硅氧烷封装应变传感器，工作范围从小于20%扩展到近70%。作为可穿戴式应变传感器，封装的纺织传感器表现出优异的传感性能，可监测人体运动，包括微笑、喉咙振动、手指弯曲、手腕弯曲和肘部弯曲。海绵传感器具有高灵敏度和出色的耐用性。基于碳纳米管的导电墨水为柔性可穿戴设备的开发提供了另一种思路。

图文导读

图1.CNT-A墨水的制备和表征

图2.(a)显示使用毛笔蘸CNT-A墨水（上）、CNT墨水（中）和普通墨水（底）的书写的照片。(b)在不同基材上使用毛笔书写的痕迹。(c)分别在PET和宣纸上书写迹线，组成导电电路，通电时发光二极管(LED)亮起。

图3.封装导电纺织品的表征。

图4.封装的导电纺织品作为运动监测的可穿戴设备的演示。

图5.海绵传感器对施加压力的电响应

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