近年来，消费电子、人工智能和临床医学正在快速发展，新兴的可穿戴式传感器设备正在改变着人们的日常生活，如仿生肢体、健康运动监测设备、医疗设备等，使人们更加向往新一代便捷化、智能化的健康生活方式。柔性压力传感器在人工智能领域有着广泛的应用，是一种按照一定规律将外界刺激信号转化输出为可用电信号的器件。气凝胶是一种内部结构充满气体的纳米多孔材料，由于其特殊三维网络状结构，具有低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率、结构可控等诸多优异性能，在力学、声学、热学、光学等诸方面均显示其优秀性质，因此其在耐温、电磁屏蔽、传感、吸附、储能、催化等领域得到了广泛的研究。其中，高比表面积、导电性好、柔韧性好的导电气凝胶材料在柔性压力传感器方面的应用逐 渐成为新的研究热点。以聚氨酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷等聚合物为基体，复合炭黑、碳纳米管（CNT）、石墨烯、金属纳米线、二维金属碳/氮氧化物 （MXene）等导电填料，或与具有导电性好、柔韧性好、低成本的聚吡咯 （PPy）和聚苯胺（PANI）等导电高分子材料交联，形成导电高分子复合材料是主要研究方法。目前，研究较多的是碳气凝胶、MXene复合气凝胶、金属纳米线复合气凝胶、导电高分子材料复合气凝胶等柔性导电气凝胶材料，组装成的柔性压力传感器具有高灵敏度、低检测限、宽检测范围、短响应时间和出色的压缩循环稳定性等性能特点。近年来，研究者们发现具有良好的机械稳定性、弹性和高导电性碳气凝胶在可穿戴传感器、电子皮肤和柔性储能装置中显示出重要应用潜力，主要以石墨烯、氧化石墨烯（GO）、CNT及其复合材料等碳纳米材料合成了一系列低密度、高孔隙率的弹性碳气凝胶。MXene是二维过渡金属碳/氮化物，一种有高导电性、优异的导热性和良好的亲水性新型二维材料，考虑到MXene片层自身存在脆性的问题，构建成连通网络结构的多孔气凝胶材料经常需与其它一维或二维的高韧性、弹性材料共同结合，近年来，研究人员常用聚酰胺纤维、芳纶纳米纤维、聚硅氧烷构筑气凝胶支撑骨架，设计出的MXene复合气凝胶材料在柔性压力传感器领域显示出良好的潜在应用前景。金属纳米线因有着优异的导电性和比表面等特性常被用于柔性压阻传感器的研发。研究表明]通过在铜纳米线表面引入一层均匀致密的石墨烯壳层阻挡水分、空气与铜的直接接触，构建了性能稳定、结构可控的铜纳米线@石墨烯核壳气凝胶结构，制备了高灵敏、快速响应、长循环稳定的压阻式压力传感器，响应时间低至15.93ms，压力检测范围可宽至640P a～82.26kPa，经过 1000次压缩循环测试后性能仍保持稳定，在压力传感领域的应用研究中，低成本、性能稳定、可控制备的铜纳米线气凝胶不失为一种新的思路导电高分子材料有着优异的导电性、良好的柔韧性、较低的生产成本等性能优势，常被研究人员应用于柔性压阻式压力传感器的研究。其中，聚吡咯（PPy）和聚苯胺（PANI）是最为常见的导电高分子材料。多孔结构的气凝胶纳米材料被证明是柔性压阻传感器的首选，在可穿戴电子设备、健康监测、智能机器人、电子皮肤等领域显示出广泛的潜在应用前景。然而，柔性压力传感器不仅要考虑优异的传感性能，更要考虑生物相容性、自愈合性、高低温稳定性、低成本、工艺简单、可规模化生产等多种应用条件，对于研究人员而言，仍然是一个巨大的挑战。来源：[1]赵建伟,尚阳,刘栩瑞,张鹏君,李飞鹤.气凝胶应用于柔性压力传感器的研究进展[J].新材料产业,2022(03):13-16.DOI:10.19599/j.issn.1008-892x.原文始发于微信公众号（艾邦气凝胶论坛）：柔性导电气凝胶材料应用于压力传感器
