一种具有形状记忆功能的纤维状应变传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有形状记忆功能的纤维状应变传感器及其制备方法；本发明专利技术以形状记忆聚合物纤维为基底，包裹取向碳纳米管薄膜作为导电层，再用电化学沉积的方法修饰导电高分子，形成具有网络结构的碳纳米管/导电高分子复合薄膜。本发明专利技术利用具有形状记忆功能的聚合物纤维，制备出具有形状记忆功能的纤维状应变传感器，通过加热能够定型成不同的曲率和长度，并且在达到转变温度时能够回到原始的形状。这种具有形状记忆功能的纤维状应变传感器可通过贴于皮肤或附着于衣物实现人体关节运动、呼吸等检测，并且其独特的形状记忆功能可以与任意形状的可穿戴配件紧配合，为可穿戴器件的制备提供了新的思路。

Fibrous strain sensor with shape memory function, preparation method and application thereof

The invention relates to a fiber strain sensor and its preparation method with shape memory function; the invention takes shape memory polymer fiber as substrate, package aligned carbon nanotube film as a conductive layer, and then the method of electrochemical deposition of modified conductive polymer, a network structure of carbon nanotubes / conductive polymer composite film formation. The invention uses polymer fibers with shape memory function and preparation of fiber strain sensor has the function of shape memory, by heating to shape into different curvature and length, and return to the original shape at the transition temperature. Fiber strain sensor which has the function of shape memory can be affixed to the skin or clothing attached to the realization of human joint motion, breath detection, and its unique shape memory function with arbitrary shape wearable parts tight fit, provided for wearable devices for new ideas.

【技术实现步骤摘要】
一种具有形状记忆功能的纤维状应变传感器及其制备方法和应用
本专利技术涉及应变传感器领域，具体涉及柔性可穿戴应变传感器领域。
技术介绍
近年来，随着谷歌眼镜、智能手表、手环等为代表的一系列电子设备进入市场，柔性可穿戴电子设备得到了极大重视和快速发展，越来越多的研究工作致力于开发柔性传感器、柔性驱动器、人造电子皮肤等可穿戴的微型电子器件。传统的应变传感器常用刚性材料制备，伸展性和可穿戴性都较差。最近蓬勃发展的可穿戴电子学器件、交互式仿生机器人等领域要求传感器能够探测大应变(>>5％)，而且与生物体具有兼容性，传统的传感器显然无法满足上述要求。因此，人们正在探索新型的可拉伸的应变传感器。碳纳米管具有准一维特性和优异的导电性，其宏观聚集体(薄膜)天然的具有可拉伸性能，是制备可拉伸功能器件的理想材料。此外，纤维状结构能够实现三维方向上的柔性，能够适应多种多样的产品外观设计，而且可以像传统化学纤维一样，通过低成本的纺织技术，制成可穿戴性能良好的织物，从而有效满足可穿戴设备和各种便携式电子设备的发展需要。但常见的应变传感器仅仅具有单一的形状，难以满足多种电子设备功能或者多样化实际应用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状记忆纤维状应变传感器，其特征在于其结构组成如下：以形状记忆聚合物纤维为基底，包裹取向碳纳米管薄膜作为导电层，再用电化学沉积的方法修饰一层导电高分子聚吡咯形成复合薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种形状记忆纤维状应变传感器，其特征在于其结构组成如下：以形状记忆聚合物纤维为基底，包裹取向碳纳米管薄膜作为导电层，再用电化学沉积的方法修饰一层导电高分子聚吡咯形成复合薄膜。2.根据权利要求1所述的形状记忆纤维状应变传感器，其特征在于形状记忆聚合物纤维为：热塑性聚氨酯纤维。3.权利要求1所述的形状记忆纤维状应变传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)化学气相沉积法制备可纺取向碳纳米管阵列，在可纺取向碳纳米管阵列上拉出取向碳纳米管薄膜；(2)将形状记忆纤维固定在转速一致的两个马达上，配合平移台，将取向碳纳米管薄膜相对于水平方向的纤维以70°-80°的角度搭在形状记忆纤维上，控制马达的转速和平移台的速度保持匀速，使碳纳米管薄膜均匀缠绕在形状记忆纤维上并保持角度不变，得到CNT包裹的TPU导电纤维；(3)用电化学沉积的方法在导电纤维上修饰导电高分子聚吡咯，形成具有网络结构的碳纳米管/导电高分子复合薄膜，得到纤维状的应变传感器。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庚志，黄维，李立，石培培，花丽，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32