不同编织角改性碳纳米管纱线应变传感器的制备与性能

来源：现代纺织技术杂志2022年第4期北京时间：

作者：王秋妍, 谷志旗, 徐铭涛, 张岩, 王萍, 李媛媛

单位：1.苏州大学,a.纺织与服装工程学院;b.现代丝绸国家工程实验室(苏州),江苏苏州 215006; 2.南通恒尚新材料科技有限公司,江苏南通 226400

摘要：为了提高传感器的应变范围,选用改性碳纳米管为导电材料、氨纶纱为柔性基体,通过层层组装法制成所需导电纱后,采用编织法制备成不同编织角度的纱线应变传感器,并讨论不同编织角对各种传感性能的影响。研究发现:随着编织角的增加,传感器灵敏度逐渐降低,在拉伸0～40%应变下,10°、20°、30°编织角纱线传感器灵敏度分别表现为181.1、162.2、79.7。快速响应时间随着编织角的增加从175 ms增加至259 ms。在蠕变条件下,该传感器的稳定性与编织角度无关;保持恒定应变时,不同编织角纱线传感器电阻随时间的下降基本一致。当编织角为20°时,传感范围表现最大,可达150%,最小监测范围可至0.2%,同时在传感过程中表现出较低的滞后响应(滞后水平仅为0.2%),该传感器可在不同应变条件下稳定监测电阻信号。改性碳纳米管编织纱线应变传感器在柔性可穿戴传感器等领域具有潜在的应用价值。

关键词：纱线应变传感器,编织角,碳纳米管改性,应变传感性能,灵敏度

基金资助：国家自然科学基金青年项目(11802192):江苏省自然科学基金项目(BK20180244)