
柔性传感设备中会使用到多种柔性基底材料(硅橡胶、水凝胶、塑料膜等)以及电学功能材料(导电金属、碳纳米材料、半导体等),这些材料之间有着巨大的化学及力学性能差异,这导致不同材料之间的结合力比较差,其界面处在形变下很容易发生断裂。将某种或几种不同的材料制备成功能器件(可拉伸导体、传感器、硅基芯片等)的技术已经日趋成熟,然而还缺乏一种简便通用的方法把不同柔性器件组合而成完整的柔性设备,尤其是可拉伸传感器与传感电路之间的稳定连接。本课题组将针对该问题开展研究,使用高分子化学和材料改性等手段,开发出通用便利的可拉伸连接方法,以及高性能可拉伸电学功能材料。
1. 增强不同材料界面结合力

对材料和柔性器件表面进行改性,通过引入非共价相互作用、化学键合、高分子链缠结或微纳结构等方法,提高不同材料界面的结合强度,从而提升可拉伸接口的可靠性。
https://doi.org/10.1038/s41528-025-00449-w
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac172
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05579-z
2. 构建可拉伸功能高分子纳米复合材料

对可拉伸高分子材料的主链或侧链进行结构修饰,提高其与无机功能纳米材料的相容性,控制功能纳米材料在可拉伸基质中的分散效果,结合无机纳米材料的高性能和高分子材料的高拉伸性,制备高性能可拉伸功能纳米复合材料。
https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.08.009
