高压静电植绒的新型应用领域——传感器（二）（三）
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传感器（二）——压力传感器
受人体皮肤和毛发的启发，静电成纤技术已被应用于压力传感器的制造。[41] 与气流传感器类似，当纤维受到压力时，会在电极之间形成导电通道，从而导致电导率或电阻的变化（图c)。通过静电成纤技术与蚕丝结合所形成的垂直纤维表面，展现出高弹性和高灵敏度。该技术方案不仅确保了传感器的高效量产，更实现了卓越性能——在线性响应范围（最高达2000千帕）内保持优异表现，同时具备0.0285千帕-1[41]的高灵敏度优势。图d展示了传感器对导电材料施加的5至1500千帕范围内7种不同压力值的动态响应曲线。[41] 这一测试结果充分验证了传感器的灵敏度指标、工作压力范围以及电信号传输的一致性。
传感器（三）——自动供电传感器
静电流体化技术通过显著扩大摩擦层表面积，有效提升了摩擦电纳米发电机（TENGs）的电荷传输效率。[38] 受鱼类侧线系统和神经丘顶部凝胶覆盖的压力感应毛细胞启发，马团队研发出创新型纤维TENGs器件，该结构巧妙融合乳胶气球、多孔硅橡胶、尼龙绒毛及螺旋镀银尼龙纱线等创新材料（图e)。[38] 当施加外力时，尼龙绒毛与硅橡胶的接触面积增大，形成电势差促使电子通过镀银尼龙纱线流向接地端，从而产生电流（图f）。[38] 这种纤维基自供电传感器凭借尼
龙绒毛与多孔硅橡胶的协同效应，展现出强劲的电流输出能力和对细微机械位移的高灵敏度。该技术可助力开发实时呼吸监测和人机交互的可穿戴系统。[38]
a) SCFN气流传感器制造工艺图，经授权转载。 [13] 版权所有©2022威利-弗赫有限公司。
b) 传感器在不同气流速度下 的两组循环传感曲线，经授权转载。 [14] 版权所有©2022英国皇家化学学会。
c) 静电聚类压力传感器的工作原理，经授权转载。 [41] 版权所有© 2024美国化学会。
d) 传感器对导电材料施加压力时的相对电阻变化曲线，经授权转载。 [41] 版权所有©2024美国化学会。e)FLLF-TENG结构 示意图，经授权转载。 [38] 版权所有©2024作者（们）。f)FLLF-TENG在原始状态与压缩状态下的微观结构分析，经授权转载。 [38] 版权所有© 2024作者（们）。
参考文献
[38]G.Ma，M.Zhang，F.Gao，Y.Wang，L.Pu，Y.Song，J.She， D.Wang，B.Yu，K.Ba，Z.Han，L.Ren.设备2024
[41] A.沃尔特、A.伯恩哈特、W.庞佩、M.格林斯基、B.莫罗齐克、 G.霍夫曼、C.切里夫、H.贝特朗、W.里希特、G.施马克，《文 本研究杂志》2007年第77卷