基于增材制造技术的高性能柔性应变传感器

（1）本课题基于增材制造工艺的高性能柔性应变传感器，正是对先进材料、先进工艺方面的研究，同时能够应用于各种电子、机械设备，全面响应了四川省“5+1”现代产业需求，大大促进了企业之间的竞争；

（2）基于本高性能柔性传感器制备成柔性传感芯片，其响应速度快和响应灵敏度高，应用于机器人生产和各种服务行业，为顾客等提供更好的服务体验。

（3）我国正稳步推进登月项目、空间站项目和火星探测项目。在航空航天领域，宇航服作为宇航员在外太空利用最为密切的装备，其对于宇航员的生命安全以及深空探索任务的完成都具有十分重要的意义。传感器也是宇航服中最为重要的组成部分，将本柔性传感器应用于航空航天领域，能进一步提高传感性能，推进我国航空航天事业发展。

基于实用新型专利开发的新型3D打印结构为传感器提供了多方面优异的拉伸回弹性能和良好的压缩、弯曲能力，综合传感性能优异。我们团队基于增材制造技术制备的柔性应变传感器，材料本身的印刷性能优异，基于3D打印模型的构建，通过FDM 3D打印能够轻松制备多种不同三维结构的传感器，相比于其他材料成型方式节省了开模的成本。

科技的发展带动着社会的进步，随着物联网、人工智能、大数据等技术的飞速发展，越来越多的智能传感器正以全新的姿态改变着人类的生活和生产方式，可穿戴传感器就是其中之一。可穿戴电子设备的设想雏形最早可以追溯到20世纪60年代，经过研究者们半个世纪的不懈研究，可穿戴技术已成为倍受瞩目的热点技术之一。传感器作为其核心部件，其研究进展直接影响着可穿戴技术的发展进程。传统的刚性传感器在亲肤性、柔韧性、佩戴舒适性等方面都比较差，因此不适合用于人体穿戴。而柔性传感器由于采用柔性材料制成，在可穿戴设备应用中有着得天独厚的优势，成为了可穿戴设备的主流研究内容。目前可穿戴传感器主要应用于医疗、运动以及军事领域。随着材料以及制备工艺的不断进步，其应用领域也将进一步扩大。我们所研究的基于增材制造技术的高性能柔性应变传感器正是顺应了柔性传感器发展的要求，通过PCA改性，提高了CNT导电填料在聚氨酯类弹性体TPU中的分散性能，利用单螺杆挤出机的剪切作用进一步优化了CNT的分散，最终通过FDM 3D打印出高性能的柔性应变传感器。有市场分析报告指出，在2021至2028年的预测期内，柔性传感器市场预计将以6.8 %的速度增长，预计到2028年将达到84.7亿元。这也说明柔性传感器市场一直是需大于求，我们基于新材料和新工艺制备了高性能柔性应变传感器，3D打印给予传感器结构的高度可设计性，使其能够广泛应用于可穿戴设备、智能机器人和医疗设备等领域，推进柔性传感器的发展，为社会带来巨大的经济效益，我们也相信我们基于增材制造技术设计制备的高性能柔性应变传感器具有较大的运用前景。