可穿戴电子产品具有人体物理化学生理参数实时监测传感、周围环境指标测量、数据采集、计算分析和记录存储等诸多功能。随着传感器技术的不断突破和发展，可穿戴传感器技术必将与人工智能、大数据密切结合，为人类提供精准的远程医疗服务和实时健康监测，从而解决我国医疗资源匮乏困境，使更加广泛的人群享受到高质量的健康医疗服务。应变传感器是可穿戴电子器件必不可少的核心组成部分，其关键材料是敏感活性材料。碳质材料由于具有优异的导电性、机械性能、化学稳定性和热稳定性、质轻、易于化学改性、形态丰富多样，而且廉价易得，已经成为应变传感器的研究热点。

近日，大连理工大学赵宗彬教授和北京化工大学邱介山教授，在《新型炭材料》发表封面文章“A wearable strain sensor based on carbon derived from linen fabrics”，提出了亚麻织物衍生碳与一维银纳米线、二维石墨烯的有机融合新策略，实现了灵敏性和拉伸性俱佳的高性能柔性应变传感器制备，成功用于人体关节和脉搏的精准检测。

在本工作中，该研究团队对高性能柔性可穿戴复合型应变传感器的创制提供了新思路：

1.    高温炭化亚麻布获得炭纤维织物基体；

2.    将亚麻基炭纤维织物与一维银纳米线、二维石墨烯有机融合组装，制备得到复合型柔性可穿戴应变传感器；

3.    多维度复合型应变传感器应变工作范围大(60%)，灵敏度高(应变范围为0~20%、20%~40%、40%~60%对应的GF值分别为11.2、36.8、74.5)，测量稳定性好。

图1 （a）银纳米线／石墨烯／亚麻织物衍生碳(Ag-GLDC)柔性应变传感器的制备过程示意图；（b）从亚麻织物转化为Ag-GLDC复合型应变传感器

图2 （a）LED灯亮度变化展示材料电阻随材料形变的变化；（b-d）柔性可穿戴传感器监测人体关节活动

文章信息  New Carbon Materials

A wearable strain sensor based on carbon derived from linen fabrics by LIANG Jing-jing, ZHAO Zong-bin, TANG Yong-chao, LIANG Zhi-hui, SUN Lu-lu, PAN Xin, WANG Xu-zhen, QIU Jie-shan. New Carbon Materials, 2020, 35(5): 522-530.

原文链接：http://manu60.magtech.com.cn/xxtcl/CN/abstract/abstract9622.shtml

期刊网站：http://xxtcl.sxicc.ac.cn                                         

                                                                                                                                                          扫码关注

通讯作者简介：

赵宗彬：大连理工大学教授，博导，主要从事功能碳素材料的合成及其性能研究。

邱介山，北京化工大学化学工程学院院长、博士生导师、杰青、长江学者特聘教授、国务院政府津贴专家、国家“有突出贡献中青年专家”及国家“百千万人才工程”人选、全国化工优秀科技工作者、全国百篇优秀博士论文指导教师。主要从事煤化工、材料化工、能源化工等研究。在国内外学术刊物上发表论文700余篇，其中600余篇论文发表在Nature Mater., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Energy Environ. Sci., PNAS, Nature Commun., ACS Nano, Angew. Chem., Chem. Soc. Rev., JACS等刊物上(IF>7论文200余篇, 其中IF>10论文100余篇)。论文被SCI收录700余篇，SCI总引24300余次(其中, SCI他引23000余次), h因子77 (Web of Sci.)；申请及授权发明专利90余件；荣获2项教育部自然科学一等奖、1项辽宁省自然科学一等奖等省部级科技奖励10项。现任中国微米纳米技术学会副理事长、中国科协先进材料学会联合体主席团副主席、Chem. Eng. Sci.等国内外20余种刊物编委；2018-2019年连续入选科睿唯安(Clarivate Analytics)全球高引科学家名单。