柔性传感器是新一代人工智能领域的关键技术，在可穿戴设备及医疗电子领域具有广泛应用价值。针对单层裂纹传感器工作不稳定的问题，近日，我院刘平副教授利用改性聚(4-苯乙烯)磺酸钠（PSS）辅助石墨烯纳米片（GNPs）与硅橡胶（SR）界面结合，制备了一种超灵敏的单层柔性应变传感器，并成功应用于心血管疾病判断与血压预测，为柔性传感器应用于医疗电子领域提供解决方案。相关成果以“PSS modified by 3-aminopropyltrimethoxysilane linking large-area GNPs/PSS to silicone rubber with stable interface combination for high sensitivity flexible resistive sensor”为题发表在Chemical Engineering Journal（中科院一区Top，IF=16.744）。我院研究生冯涵为论文第一作者，合肥工业大学为论文第一单位。

该工作将改性PSS用于辅助GNPs与SR大面积连接，使敏感层与封装层具有强界面结合，最后通过引入裂纹微结构使传感器在0-4.7%的有效传感范围内具有超高灵敏度（最大GF可达21980）。将传感器用于判断人体心血管状况并实现了基于脉搏信号的高精度血压预测，预测结果的误差符合AAMI标准及BHS的A级标准。图1是该柔性应变传感器的结构示意图及强界面结合原理图，图2是基于超灵敏柔性应变传感器的血压监测流程。该研究得到了安徽省高校协同创新计划，国网安徽省电力有限公司滁州供电公司群创项目，浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划以及浙江省重点研发项目的支持。

图1 柔性应变传感器的结构示意图及强界面结合原理图

图2 基于超灵敏柔性应变传感器的血压监测流程

文献链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143009