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(2)实验结果表明,所制备的基于裂纹的可拉伸应变传感器(S-M/A)具有多重优异的性能特征:传感面积极小(仅0.25 mm²),但具备超宽的工作应变范围(0.001-37%),高灵敏度(在0.001%应变下的增益因子超过500,35%应变时超过150,000),快速的响应时间(约5毫秒),低滞后和长期稳定性。此外,通过S-Ag配位键的动态调控,传感薄膜能有效地能量耗散,防止裂纹间隙的扩展,从而保持了纳米级别的裂纹结构和传感性能的稳定性。
科学结论】本文开发了一种基于分子级裂纹调制策略的新型应变传感器,通过引入强、动态和可逆的S-Ag配位键,有效地解决了传统裂纹型传感器中传感面积与性能之间的权衡问题。此技术不仅在传感面积极小的情况下实现了超高灵敏度和广泛的应变范围,还通过动态调控裂纹形态和能量耗散机制,提高了传感器的稳定性和可靠性。通过分子级的设计和制备过程,将有机和无机材料有效地结合在一起,为高性能应变传感器的设计提供了新的思路和方法。此外,本文展示了简便且可扩展的制造工艺,为实现高密度、高分辨率的传感器阵列奠定了基础。这种基于分子级裂纹调制的策略不仅有助于推动应变传感器技术的进步,还为未来在可穿戴设备、健康监测和智能机器人等领域中需求高精度、高稳定性传感器的开发提供了新的理论和实践基础。