基于丝素蛋白的柔性压力传感器:加工与应用

发布时间:2024年07月15日

随着物联网技术的发展和信息化时代的到来,能够与接触物表面良好共型的柔性压力传感设备在人机交互、人体健康实时监测以及电子皮肤等领域倍受青睐。随着时代的发展,基于传统合成高分子材料如聚偏氟乙烯的柔性压电型压力传感器所面临的环境安全问题日渐凸显,其不可生物降解特性与复杂的制备工艺阻碍了其在可穿戴与植入式压力传感器领域的应用。为了顺应新一代压力传感器绿色、安全与可持续发展的应用需求,开发新型“绿色”的柔性压电型压力传感材料及器件迫在眉睫。作为一种具有压电性能的天然高分子材料,丝素蛋白不仅具有良好的生物相容性与生物可降解性,还具有优秀的力学性能与丰富的自然来源,因此被认为是制备可持续发展型柔性压力传感器的潜在材料。由于丝素蛋白的本征压电性能较低,检测微小应力时可靠性差,无法满足某些特殊应用场景的要求,因此其应用受到了一定程度的限制。针对这些问题,近年来学者们探索了丝素蛋白的改性方法,以期望实现平衡其加工性能与力学性能的同时提升压电性能。另外,这类材料还可以用于设计电阻型与电容型压力传感器,此类研究和应用探索也得到了广泛关注。本论文对丝素蛋白基柔性压力传感器的制备与应用进行了系统综述,指导其在柔性传感材料方面的设计与加工,以促进丝素蛋白基柔性压力传感器领域的进一步发展。

MH Chen, JH Liu, YD Hu, YJ Wu, CY Tang, K Ke*, W Yang, Silk fibroin-based flexible pressure sensors: processing and application. Materials Futures 2024

录用时间:2024年7月3日 全文链接:https://doi.org/10.1088/2752-5724/ad5f48