基于苯乙烯-丁二烯橡胶微观结构调控的褶皱裂纹式传感器实现多向应变检测

《Sensors and Actuators A: Physical》：Wrinkled and Cracked Sensory Structure towards Multidirectional Strain Detection

本文报道了一种通过调控苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）微观结构来优化石墨烯纳米片（GnPs）复合光致动器性能的创新策略。研究证实低苯乙烯含量的SBR基质因更高的柔韧性而展现更优的传感性能，离子液体（BPB）作为GnPs与SBR的相容剂通过π-π堆叠作用显著提升填料分散性及光响应灵敏度。该工作为开发高性能柔性传感器提供了新思路。

　　

Highlight

碳纳米结构的超分子化学主要由π-π相互作用（也称为π堆叠）主导。考虑到石墨烯的结构以及体系中缺乏硫化剂，学界公认此类相互作用对该材料的行为起主要作用。

由于所制备的橡胶混合物和聚合物复合材料是多组分的，这些组分可通过化学键和物理相互作用相互影响。先前研究已通过[此处省略具体证明方法]证实了此类相互作用的存在。

Conclusion

总而言之，我们成功利用GnPs和BPB合成了具有精细调控性能的聚合物复合材料。研究对两种不同微观结构的SBR进行了检验。实验结果表明，通过选择具有适当微观结构的聚合物来加强聚合物化合物特定组分间的相互作用，能够影响聚合物复合材料的选定性能。研究证实橡胶中存在的乙烯基基团促进了其硫磺[此处省略硫化过程细节]，而苯乙烯单元则通过芳香环与GnPs和BPB发生π-π相互作用。因此得出结论，离子液体在GnPs和SBR之间起到了相容剂的作用，影响了填料在聚合物基质中的分散，并进而影响了所获复合材料的光致动性能。