本报讯 中科院上海微系统与信息技术研究所研究员丁古巧课题组通过结构化设计减少石墨烯与高分子接触面积，制备了高分子纳米球修饰的石墨烯多孔网络纤维，从而提高了石墨烯基纤维的灵敏度。相关研究成果近期在线发表于《先进功能材料》。

石墨烯—高分子复合纤维具有质量轻、信号噪声低、能耗低等优点，可用于电阻型应变传感器。对于感知心脏跳动、脉博和眨眼等人体局部微小形变，其应变在0~10%范围，需要传感器件在发生形变时结构和电阻变化大，即高灵敏度，从而实现对信号的精确捕捉和对不同动作状态的准确辨析。然而，石墨烯基纤维传感器在0~10%应变范围内的灵敏度一般较低（GF~0.1-50），如何提高石墨烯基纤维传感器在小应变范围内的灵敏度是一个难题。

研究人员利用石墨烯/聚偏氟乙烯/聚氨酯DMF体系在水相的相分离过程，制备了高分子纳米球修饰的石墨烯多孔网络纤维，这种结构大幅增强了该纤维在发生形变时石墨烯片层之间的结构变化，从而实现石墨烯基纤维灵敏度的显著提高。其灵敏度因子值在0~5%应变时为51，在5%~8%应变时达到87，通过编织集成，他们进一步验证了该纤维在人体重要信号收集时的准确性和对不同动作状态分析的可行性。同时，这种新型石墨烯基纤维传感器最低形变检测限达到0.01%，较好的应变—电阻线性关系可保证在信号后处理上的准确性，＞6000次的循环寿命有利于实际应用的稳定性。

将此纤维编织进纱布并作为眼罩，可实时监测眼球的转动等信息，未来可用于眼疾病人的监测和睡眠监测；将该纤维集成到创口贴中并贴到手腕处，能够识别手腕脉搏，且脉搏信号能够清晰表现脉搏的不同信号；该纤维也可编入手套，对不同的手弯曲进行感应，表明其对于动作信号准确把控。 （柯讯）

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.201903732