以新材料实现高灵敏、大应变响应的柔性传感器

应变传感器最重要的两个性能参数是灵敏度和应变感应范围，然而获得高灵敏度需要器件在小应变下发生显著的结构变化，而大的工作范围则要求器件在大应变下仍能保持导电结构的连通性，通常这二者互为矛盾。如何兼具高灵敏度和大的应变响应范围是柔性传感器发展中面临的重要挑战。目前，制作出同时具有较大应变感应范围（大于50%）和高灵敏度（全应变范围内灵敏度大于100）的柔性电子传感器存在一定困难。

2019年 2月 15日，Advanced Functional Material（2019,1807882）发表了上海硅酸盐研究所孙静团队的研究成果，他们通过对Ti3C2Tx进行材料微结构设计，研制了一种基于Ti3C2Tx纳米颗粒—纳米片混合网络结构的高性能柔性应变传感器。利用纳米颗粒—纳米片的协同运动，该柔性应变传感器同时实现了高灵敏度及宽响应范围，在整个应变感应范围内（53%）的灵敏度高于100（GF＞178.4），并具有极低的检测限（0.025%）和高循环稳定性等优势，能够精准检测呼吸、脉搏等生理信号。

该研究首次提出了限制式裂纹增值感应新机制，为高性能柔性应变传感器的设计提供了新思路。