基于过渡金属碳化物和碳纳米管复合材料的应变传感器

aodelin

        目前，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。基于Ti3C2Tx MXene /碳纳米管（CNTs）复合材料的纳米网络通过合理的结构设计可制备成多功能应变传感器，该复合结构结合了二维Ti3C2Tx MXene纳米层与一维CNT在应变传感应用方面的优势。近日，有学者报道了将Ti3C2Tx MXene与CNTs复合，通过独特的结构设计，制备出性能优异的可穿戴式柔性应变传感器。

        近日，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)等人在ACS Nano上发布了一篇关于MXene与CNTs复合结构用于应变传感器的文章，题为“Stretchable Ti3C2Tx MXene/Carbon Nanotubes Composite Based Strain Sensor with Ultrahigh Sensitivity and Tunable Sensing Range”。
       作者将Ti3C2Tx MXene与CNTs复合制备出用于传感器的新型材料。三明治型的Ti3C2Tx MXene/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。研究结果表明，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（< 2 μm）及优异的耐久性和稳定性（> 5000次循环）。