柔性應變傳感器是一種很有價值的電子器件，在很多領域中都會應用（yòng）到。尤（yóu）其是在科技發展（zhǎn）極為迅速的今天，一些航空領域、電子領域、工業領域等（děng）。本篇主要分析它的結構與應用，為客戶（hù）甄選產品提供參考。

        一、柔性應變傳感器的結構

        1、3D多孔結構
        三維多孔結構是另一種獲得高拉伸（shēn）性能的結構形式。大（dà）麵積三維網狀納（nà）米結構，具有高可拉伸性，大大超出了塊體材料的固有極限。與PDMS薄膜相比，破壞應變提高了約225%。將（jiāng）液態金（jīn）屬等導電材料填充到孔隙中，製備出高導電性、可拉伸的薄膜。有限元分（fèn）析表明橋接元件在拉伸（shēn）過程中旋轉以適應應變。應變不是均勻分布的（de），橋接元件的應變最高，比施加的應變低。這解釋了增（zēng）強的拉伸（shēn）能力。從那時起（qǐ），已經有幾（jǐ）種方法被發（fā）表來（lái）製（zhì）造PDMS中的三維多孔結構，用於（yú）提高其拉伸度。
        2、麵外波浪結構
        引入可拉伸性的最直觀的方法之（zhī）一是將高導電金屬或導電納米材料製成薄膜或帶（dài）狀，製成平麵外扣（kòu）。當施加應（yīng）變時，波被拉直以適應大變形。襯底承受較大的應變，導（dǎo）電路徑基（jī）本保持不變，在拉（lā）伸條（tiáo）件下電導（dǎo）穩定。彈性聚合物上的金屬薄膜（mó）由於熱膨脹失配而發生（shēng）屈曲（qǔ），從而產生有序（xù）的波（bō）狀結構（gòu）。金屬薄膜(通常（cháng）用電（diàn）子束蒸發的方法在PDMS上沉積了50 nm厚的金，在此過程中PDMS發（fā）生了（le）熱膨脹。隨後的冷卻產生壓應力在金屬（shǔ）薄膜形成（chéng）麵外彎曲（qǔ）結構與波長的≈20 - 50µm。類（lèi）似的工作證明了彈（dàn）性體基材上的金屬薄（báo）膜可以拉伸約10%，遠遠高於獨（dú）立金屬薄膜的破壞應變(通常≈1%)，並且保持電連續性。
        3、麵內蛇形結構
        為（wéi）了實現高（gāo）可拉伸電子電路，采（cǎi）用分形設計（jì）等具（jù）有平麵可（kě）拉伸配（pèi）置的金屬線和蛇形結構。具有平麵布局的剛性導電薄膜通常（cháng）與彈（dàn）性襯底結合或嵌入，以適應大的應變。蛇形結構（gòu）的伸展性源自其蜿蜒的“二維彈簧”結構的延伸。雖然缺（quē）乏（fá）大的可伸展性，金（jīn）屬能夠彎曲，如果截麵（miàn）足夠小。這（zhè）種結構在平麵內彎曲，在平麵外局部（bù）起皺，可（kě）以拉伸到非常大的應變。彈性材料中嵌入（rù）彈簧狀金屬線（xiàn），其振幅為周期的一半，其（qí）導電率可達≈14.2%，遠（yuǎn）高於直絲(≈2.4%)。將振幅-波長比提高一倍，可（kě）使（shǐ）拉（lā）伸率（lǜ）提高到≈27.2%。通常（cháng）在應（yīng）力(或應變)集中（zhōng）的每（měi）個波的波峰和波穀處形成（chéng）裂紋。

        二、柔性應變傳感器的應用分（fèn）析

        柔性應變（biàn）傳感（gǎn）器已成為未來智能（néng）設備發展的重要研（yán）究方向，在（zài）人機交互、電子皮膚和運動監控等領域具有廣闊的應用（yòng）前景。目（mù）前，柔性應變傳感器已（yǐ）廣泛用於可穿戴電子設備中以獲（huò）取人（rén）體物理參數，但（dàn）無論傳感材料的可拉伸性（xìng）如何，小應變（biàn）變化的分辨率（lǜ）不足或加（jiā）載/卸載狀態之間的滯（zhì）後（hòu）現象，限製了這些傳感器的各種應用。基於此，團隊通過將液態金屬共晶镓銦（EGaIn）嵌入到（dào）波浪形微通道柔性基底中，開發出一種微流體柔性應變傳感器，其新型波浪形設計抑製了微通道的粘彈性（xìng），提高了變形（xíng）恢複能力，改（gǎi）善了遲滯性和響應速度。
        綜合來看，柔性應變傳感器在（zài）未來智能（néng）設備方麵具有廣泛應用價值和（hé）前景。