我校纺织服装学院魏取福教授团队在国际期刊Advanced Electronic Materials上发表了题目为“Highly Sensitive and Stretchable CNT-Bridged AgNP Strain Sensor Based on TPU Electrospun Membrane for Human Motion Detection”的学术论文（Advanced Electronic Materials，2019，6.312）。压阻式应变传感器因其优异的灵敏度、简易的结构设计及便捷的信号人体运动监测、电子皮肤和人机互动等领域具有很多应用，但目前大部分压阻式传感器检测范围有限。如何既保持高的灵敏度又实现大的检测范围是传感器研究的热点问题之一。我们提出了采用热塑性聚氨酯为原料，通过静电纺丝的方法预制含有三维纤维网络骨架的聚氨酯纳米纤维膜，然后通过碳纳米管和银纳米颗粒的协同作用，形成具有特殊导电网络结构的TPUEM/CNTs /AgNPs应变传感材料。此外，我们将这种材料组装的应变传感器具有550%的大应变检测范围和优良的耐久性，灵敏系数高达7066。设计的应变传感器能准确地响应静态和动态人体运动，在关节运动、说话和吞咽等人体生理活动发挥着重要的检测作用。
该论文第一作者是我校纺织服装学院2018级博士生黄婕妤。李大伟副研究员、赵敏博士等为共同作者。通讯作者为魏取福教授。该研究得到了轻工技术与工程一流学科(LITE2018-21)、高等学校学科创新引智计划资助(B17021)和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP11701)等基金的支持。
图1. (a)静电纺丝过程示意图；(b)应变传感器在120-400%范围内不同应变下的重复性；(c)应变传感材料SEM图及组装示意图；(d)应变传感材料用于人体步行、慢跑和快跑运动的电阻信号检测。
