基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸应变传感器

　　可拉伸的应变传感器，导电聚合物公司，在可穿戴器件、健康检测和运动模拟器、软性机器人、电子皮肤、各种y疗应用中起着重要作用。这些应用常常要求其在各种触摸拉伸等应变下，能够准确且可靠地探测到应变。低可靠性和灵敏度以及窄的感应范围限制了其进一步发展。

　　中国k学院宁波材料所葛子义研究员团队联合香港理工大学严锋课题组，研发出一种具有宽可拉伸范围、高灵敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸应变传感器，并成功实现对人体运动行为的实时准确可靠监测。

　　器件对手指弯曲的梯度响应（循环三次）；器件在0？50%拉伸下的应变响应

　　该团队成员樊细副研究员和香港理工大学王乃祥等利用新型的转移？印刷方法制备了高导电的PEDOT:PSS/AgNW杂化透明薄膜。x酸处理的PEDOT:PSS表现了高的导电性（导电率σ=3100Scm？1）。然后通过液体PDMS固化辅助转移？印刷方法，将PEDOT:PSS/Ag NW材料从玻璃衬底上转移？印刷到弹性的PDMS薄膜，从而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的应变传感器。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆结构以及界面之间强的粘附性，提高器件结构的稳固性，这有利于提高应变响应的可靠性。另外，尽管少量的Ag NWs在拉伸过程中会断裂，但是x酸处理的高导电的PEDOT:PSS能够补偿AgNWs的导电性的下降；这种杂化的薄膜提供了多条导电通道，导电聚合物，有利于载流子的传输和电荷收集，从而增强了器件响应的可靠性。

　　

用途说明

光电材料

高分子导电化合物，用作电极材料，抗静电剂，光电转化材料等。

电容器：用作负极材料，给固体电解电容器的性能带来革命性的进步，具体体现在：电导率高；高频低阻抗；更好的抗水解性、光稳定性及热稳定性；在高PH值时导电性不会下降；使用寿命长；无渗漏、污染等优点。

OLED显示器及太阳能电池：PEDOT/PSS已被开发用于有机发光二极管的空穴注入层，以及有机太阳能电池的空穴输送层。

聚合物和玻璃上的防静电涂层：PEDOT/PSS应用于PET或其他基材上，可以提供防静电和电荷转移的性能。主要应用领域包括防静电包装、防灰尘保护膜以及其他ESD。

高导电透明涂层：PEDOT/PSS的透明性很好，涂层对可见光有良好的透过率，可形成透明无色至蓝色的涂层，透明薄膜的导电性可高达约1000S/cm。

印刷线路板：用于直接金属化工艺中，导电聚合物厂，可进行凸版印刷，喷墨印刷，网版印刷等。

厚膜电致发光：可经丝网印刷，制得透明电极，导电聚合物出售，例如可用于厚膜电致发光。

有机薄膜晶体管：可用于快速发展的有机半导体领域中，作为源电极、栅电极和漏电极。随着科技的发展应用领域和深度还在迅速扩展。

危险说明

危险代码：Xi

危险等级：R36/38

安全等级：S26-36/37/39

为了进一步阐明氟离子添加剂在PEDOT:PSS薄膜中的作用机制，研究人员首先对PEDOT:PSS薄膜的构象进行分析。通过原子力显微镜结果可以观测到氟离子的添加促进了PEDOT和PSS二者相分离，从而形成明显的网格状结构。通过掠入射广角X射线散射分析发现，添加剂引入后导电高分子的堆叠和结晶性均显著增强，从而解释了网格状结构的形成。至此，氟离子添加剂可以诱导原始PEDOT:PSS的毛线团缠绕结构发生相分离，形成更有利于电荷传输和透光的网格状结构。

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