柔性機(jī)電傳感器經(jīng)常遭受由滑動(dòng)、碰撞和墜落物體等引起的意外沖擊載荷。如果沒有足夠的保護(hù)，這些不希望的影響將導(dǎo)致嚴(yán)重的機(jī)械不穩(wěn)定，甚至損壞柔性傳感器，導(dǎo)致測量范圍受限和傳感不精確。因此，提高柔性傳感器在沖擊下的機(jī)械穩(wěn)定性和能量吸收能力具有重要意義，但仍然是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
鑒于此，湖北工業(yè)大學(xué)李靖、清華大學(xué)柳占立等人提出了一種多設(shè)計(jì)策略，為沖擊密集型傳感應(yīng)用中的柔性傳感器構(gòu)建互穿相醋酸纖維素復(fù)合材料（IPC2）架構(gòu)。
外部結(jié)構(gòu)模仿了飲料吸管的波紋管形態(tài)，在程序化的加載方向上變形以提高機(jī)械穩(wěn)定性，而內(nèi)部導(dǎo)電芯具有共連續(xù)的互穿相結(jié)構(gòu)，可以有效地吸收沖擊能量。系統(tǒng)的數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)測試表明，IPC2結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、循環(huán)性能和特殊的比能量吸收（SEA=2.66±1.2 kJ kg?1）、低密度（ρ=720±10 kg m?3）、機(jī)電性能（GF≈39.6）的獨(dú)特組合。值得注意的是，在形狀和電信號方面的恢復(fù)行為顯示出良好的可重復(fù)性和可靠性。本研究提供了一種新的復(fù)合框架，以開發(fā)具有保護(hù)功能和商業(yè)價(jià)值的柔性傳感器的潛力。
參考文獻(xiàn)：
S. Guo, J. Qi, Y. Wang, Z. Liu, J. Li, A Flexible Impact Sensor of Interpenetrating-Phase Composite Architecture with High Mechanical Stability and Energy-Absorbing Capability. Adv. Funct. Mater. 2025, 2419882.
https://doi.org/10.1002/adfm.202419882
