基于界面點擊化學(xué)構(gòu)建超耐久性裂紋式傳感器新策略

作為可穿戴電子設(shè)備的重要組成部分，柔性應(yīng)變傳感器已在電子皮膚、醫(yī)療監(jiān)測和人機(jī)交互等領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。

近日，國科溫州研究院陳強(qiáng)研究員與南京工業(yè)大學(xué)孫庚志教授在AdvancedFunctional Materials上發(fā)表了題為Interfacialclickchemistry enabledstrongadhesion towardultra-durablecrackbasedflexiblestrainsensors的研究論文。作者提出了一種基于界面“點擊化學(xué)”反應(yīng)構(gòu)建導(dǎo)電層與基底間強(qiáng)界面黏附的通用策略，并研究了這種強(qiáng)界面黏附對于柔性應(yīng)變傳感器耐久性的影響?；凇包c擊化學(xué)”制備的柔性應(yīng)變傳感器具有可控的界面黏附強(qiáng)度，作者仔細(xì)研究了界面黏附強(qiáng)度與耐久性之間的關(guān)系。為解釋界面黏附強(qiáng)度影響傳感器耐久性的工作機(jī)理，針對具有不同界面黏附的傳感器的導(dǎo)電層進(jìn)行了掃描電鏡表征和分析。結(jié)果表明，隨著界面黏附強(qiáng)度的提升，導(dǎo)電層在固定應(yīng)變下產(chǎn)生的裂痕尺寸（長度和寬度）減小，但是數(shù)目明顯增多。這種現(xiàn)象是傳感器在保持較高拉伸性的前提下大幅提升拉伸性的原因。在1000次的循環(huán)測試之后，具有較弱界面黏附的傳感器產(chǎn)生了明顯的導(dǎo)電層剝落，而強(qiáng)界面黏附展示了穩(wěn)定的導(dǎo)電層與裂痕維持能力，這是傳感器耐久性提升的根本原因。此項研究為解決柔性應(yīng)變傳感器的低耐久性問題提供了新的思路。下圖為基于界面“點擊化學(xué)”構(gòu)建超耐久性裂紋式傳感器的新策略。