Page 24 - 《精细化工》2021年第4期

·658· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

表 3 不同因素对 2D-CPC 基可穿戴压阻式应变传感器性能的影响
Table 3 Effects of different factors on the performances of 2D-CPC wearable piezoresistive strain sensors
影响因素 优点 缺点 应用 参考文献
导电 RGO 传感范围宽 灵敏度低 大应变监测 [51,61]
材料 MXene 灵敏度高 传感范围窄 微应变监测 [51,53,76-77]
种类
导电 均匀分布 传感范围宽，制备过程简单 灵敏度低，迟滞现象明显，线性 大应变监测 [29,30,78]
材料 度差，耐久性差
分布 梯度结构 灵敏度高，传感范围宽，耐久性好，线 迟滞现象明显，制备过程复杂 全范围检测 [24,34]
性度高
电学 改善导电材料分散性 传感范围宽，迟滞现象低，制备过程简单 灵敏度低，线性度差，耐久性差 大应变监测 [82-84]
性能 与高长径比材料复合 灵敏度高，传感范围宽，耐久性好，制 迟滞现象明显 全范围检测 [51,85]
备过程简单
设计新的层次结构 传感范围宽 灵敏度低，耐久性差 大应变监测 [55,86-90]
界面 构筑多重相互作用 灵敏度高，传感范围宽，耐久性好，迟 制备过程复杂 全范围检测 [52,56]
相互 滞现象低
作用 减弱相互作用 传感范围宽，耐久性好 灵敏度低，迟滞现象明显，制备 大应变监测 [99]
过程复杂
应变 微裂纹模式 传感范围宽 灵敏度低 大应变监测 [105]
分布 穿透裂纹模式 灵敏度高 传感范围窄 微应变监测 [105]

4 2D-CPC 基可穿戴压阻式应变传感器的 信号主要有脉搏、心率、声音、手势、关节活动、

应用 面部表情等。2D-CPC 基柔性压阻式应变传感器作
为一种用于全范围人体运动检测的可穿戴设备，具
现今，随着人们健康意识的提高，可穿戴压阻 有优异的传感性能，包括高灵敏度、宽传感范围、
式应变传感器的开发引起了极大关注。与传统的医 低检测限、优良的耐久性及易于加工等，能够将人
学诊断相比，可穿戴传感器具有人体运动检测以及 体活动以不同的电流信号曲线显示出来，从而对不
健康参数收集和实时监测的能力，这些被检测到的 同的运动状态进行区分，如图 10 所示。

a~c—检测细微人体活动：脉搏 [106] 、心跳 [107] 和发声 [27] ；d~f—检测大范围人体运动：手指运动 [108] 、膝盖活动 [61] 和面部表情 [109]
图 10 2D-CPC 基柔性压阻式应变传感器的应用
Fig. 10 Application of 2D-CPC based flexible piezoresistive strain sensors

这些 2D-CPC 基柔性压阻式应变传感器可以附 的检测需要传感器在小应变范围内具有较高的灵敏
着于人体皮肤表面，监测一些复杂而细微的人体活 度和精度及较低的检测限，这对于细微信号的可靠
动，如脉搏、心跳和发声等 [27,106-107] 。这些细微信号 检测至关重要。DENG 等 [106] 制备了一种具有高裂纹