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董晓臣教授课题组在ACS Nano上发表基于过渡金属碳化物和碳纳米管复合材料的应变传感器新进展
阅读次数:1142 添加时间:2017/12/17 发布: 管理员
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制造高灵敏度、低检测极限、高拉伸性、可调节的敏感范围、超薄器件尺寸的应变传感器依然具有很大的挑战。南京工业大学的董晓臣教授、杨健教授、邵进军副研究员(共同通讯作者)和蔡依晨博士(第一作者)等人,基于Ti3C2Tx MXene /碳纳米管(CNTs)复合材料的纳米网络,可制备成多功能应变传感器。


三明治型的Ti3C2TxMXene/CNT传感层由层状的Ti3C2Tx MXene薄片和亲水单壁碳纳米管(SWNT)经层层(LBL)喷涂方法制备而成。系统地测试了不同参数条件制备的三明治型Ti3C2Tx MXene/CNT应变传感器,发现三明治结构可以利用重叠的Ti3C2Tx MXene纳米层之间相对滑动、裂痕和褶皱产生电阻变化;同时相互连接的CNTMXene纳米片之间起导电桥梁作用,实现其可逆滑动和导电路径的可逆变化,改变重叠区域的导电路径,进而改变接触电阻,实现应变传感。该复合材料制备的应变传感器结构独特,有超低检测极限(0.1%应变),高拉伸性(高达130%),高灵敏度(灵敏度系数~772.6),可调节的应变检测范围(30-130%),超薄器件尺寸(<2μm)及优异的耐久性和稳定性(>5000次循环)。Ti3C2Tx MXene/CNT传感器在假肢反馈和检测人体运动健康等领域有着良好的应用前景。





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