具有多孔介电层的聚氨酯-凯夫拉复合材料保护电容式压力传感器，适用于极端环境下的压力监测

《ACS Applied Polymer Materials》：Polyurea–Kevlar-Protected Capacitive Pressure Sensor with a Porous Dielectric Layer for Pressure Monitoring in Extreme Environments

本研究开发了一种高可靠性和耐用的电容式柔性压力传感器，通过模板去除技术构建多孔介电层，并与聚氨酯弹性体及纤维织物复合保护层。该传感器在宽量程和灵敏度高的情况下，经抗冲击和长期压力循环测试，展现出优异的机械耐久性和极端环境适应性，适用于电动汽车电池监测、工业设备检测及结构健康监测等领域。

　　

柔性压力传感器因其广泛应用于健康监测、人机交互和结构健康诊断等领域而备受关注。然而，它们在极端环境中的实际应用常常受到诸多挑战的阻碍，包括机械冲击、环境降解以及有限的长期稳定性。在这项研究中，我们通过模板去除技术制备了一种具有多孔结构的柔性介电层，从而开发出一种高度可靠且坚固的电容式压力传感器。该介电层进一步与由聚氨酯弹性体和纤维织物组成的保护结构结合在一起。所开发的压力传感器具有宽检测范围和高灵敏度。严格的落重冲击测试和压力循环实验验证了其出色的抗冲击性和长期使用耐久性。此外，该传感器在盐雾、高湿度、紫外线照射和极端温度等恶劣环境条件下仍能保持稳定的性能，显示出其卓越的坚固性。通过设计和实现压力传感器阵列，进一步验证了该传感器在压力分布监测方面的能力。凭借其卓越的可靠性、机械耐久性和环境适应性，这种传感器为复杂环境中的压力监测提供了可靠的解决方案，使其成为能量车辆电池监测、工业设备检测和结构健康监测等应用的理想选择。