基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸應(yīng)變傳感器

　　可拉伸的應(yīng)變傳感器，在可穿戴器件、健康檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)模擬器、軟性機(jī)器人、電子皮膚、各種y療應(yīng)用中起著重要作用。這些應(yīng)用常常要求其在各種觸摸拉伸等應(yīng)變下，能夠準(zhǔn)確且可靠地探測(cè)到應(yīng)變。低可靠性和靈敏度以及窄的感應(yīng)范圍限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

　　中國(guó)k學(xué)院寧波材料所葛子義研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港理工大學(xué)嚴(yán)鋒課題組，研發(fā)出一種具有寬可拉伸范圍、高靈敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸應(yīng)變傳感器，并成功實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確可靠監(jiān)測(cè)。

　　器件對(duì)手指彎曲的精準(zhǔn)梯度響應(yīng)（循環(huán)三次）；器件在0？50%拉伸下的應(yīng)變響應(yīng)

　　該團(tuán)隊(duì)成員樊細(xì)副研究員和香港理工大學(xué)王乃祥等利用新型的轉(zhuǎn)移？印刷方法制備了高導(dǎo)電的PEDOT:PSS/AgNW雜化透明薄膜。x酸處理的PEDOT:PSS表現(xiàn)了高的導(dǎo)電性（導(dǎo)電率σ=3100Scm？1）。其缺點(diǎn)主要是由于PEDOT本身不溶不熔的性質(zhì)而不能單獨(dú)成膜，要加入PSS形成分散液后方能采用物理涂覆法。然后通過液體PDMS固化輔助轉(zhuǎn)移？印刷方法，將PEDOT:PSS/Ag NW材料從玻璃襯底上轉(zhuǎn)移？印刷到彈性的PDMS薄膜，從而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的應(yīng)變傳感器。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆結(jié)構(gòu)以及界面之間強(qiáng)的粘附性，提高器件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，這有利于提高應(yīng)變響應(yīng)的可靠性。另外，盡管少量的Ag NWs在拉伸過程中會(huì)斷裂，但是x酸處理的高導(dǎo)電的PEDOT:PSS能夠補(bǔ)償AgNWs的導(dǎo)電性的下降；這種雜化的薄膜提供了多條導(dǎo)電通道，有利于載流子的傳輸和電荷收集，從而增強(qiáng)了器件響應(yīng)的可靠性。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:化學(xué)生物傳感器

  PEDOT/PSS復(fù)合材料作為傳感材料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可逆，電化學(xué)活性好，生物兼容性好，且能與不同制備方法相結(jié)合，與不同材料共聚復(fù)合等優(yōu)點(diǎn)。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:防腐涂層

  PEDOT/PSS涂層結(jié)合了導(dǎo)電性、環(huán)境穩(wěn)定性及可逆的氧化還原特性等物理化學(xué)性能，能夠使金屬表面發(fā)生活性鈍化，催化生成致密氧化鈍化膜，有效屏蔽腐蝕介質(zhì)，避免與金屬基體的進(jìn)一步接觸。

  PEDOT:PSS涂層具有導(dǎo)電性強(qiáng)、成膜質(zhì)量好、透明度好、光學(xué)對(duì)比度高、穩(wěn)定性高、附著力強(qiáng)、膜顏色易變、循環(huán)和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，一直是本征型導(dǎo)電涂料領(lǐng)域的研究核心，相信隨著社會(huì)要求的不斷提高以及研究的不斷深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展。

PEDOT：PSS廣泛用于鈣鈦礦太陽能電池（PSC），是的空穴傳輸層（HTL）。然而，與傳統(tǒng)的平面PSC（壓區(qū)）相比，基于PEDOT：PSS HTL的反向平面PSC通常表現(xiàn)出高達(dá)200 mV的電壓損耗。

SEM，AFM和XPS測(cè)量表明，CsI通過與PbI2反應(yīng)形成CsPbI3來改變PEDOT：PSS和鈣鈦礦之間的界面，從而促進(jìn)界面接觸和電荷傳輸。

在CsI-修飾（CsI-PEDOT：PSS）之后，PEDOT：PSS的空穴傳輸性質(zhì)和空穴提取得到增強(qiáng)，而能級(jí)更有利并且電荷復(fù)合得到抑制。

 與原始PEDOT：PSS相比，它遭受大的非輻射復(fù)合損耗（0.375 V），CsI-PEDOT：PSS使器件實(shí)現(xiàn)了令人印象深刻的低非輻射電壓損耗（僅0.287 V）。

使用CsI-PEDOT：PSS的反向PSC顯示出小的電壓損失并實(shí)現(xiàn)高VOC（1.084 V），的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）為20.22％，并且沒有滯后現(xiàn)象，而沒有CsI的參考組顯示效率僅為16.57％。