(胡晓禾供稿/通讯员宋婉姮)可穿戴柔性压电传感器在人体健康检测、智能机器人和生物机电系统中应用越来越广泛。压电聚合物PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)由于其良好的压电性和生物相容性，已成为柔性压电传感器首选材料。然而，相比于传统压电陶瓷材料，压电聚合物的压电性能并不具有优势，但是可以通过各种手段改善其压电性能。

近日，永利官网仿生与微纳系统研究所蒋永刚教授课题组通过在压电聚合物P(VDF-TrFE)中掺杂非压电性的立方相钛酸钡（BTO）纳米颗粒，利用静电纺丝技术，改善纯P(VDF-TrFE)纳米纤维薄膜的压电性能，得到了具有最优结晶性的BTO/P(VDF-TrFE)纤维薄膜。在此基础上，采用氧气等离子体处理和化学镀的方法，在纤维薄膜上形成渗入电极。结果显示，相比于普通化学镀电极，氧气等离子体处理后，电极的渗入深度增加，大幅度提高了电极与压电纤维间的接触面积。在相同载荷作用下，渗入电极的BTO/P(VDF-TrFE)传感薄膜的压电输出优于未经过氧气处理的普通化学镀薄膜。令人惊叹的是，利用了渗入电极的P(VDF-TrFE)压电薄膜传感器，能检测出质量仅约1mg蚂蚁的爬行信息。该项研究提出的P(VDF-TrFE)压电性能改善策略，具有在仿生传感器、可穿戴电子和人机交互设备中应用的潜力。

相关研究成果以“Improved Piezoelectric SensingPerformance of P(VDF-TrFE) Nanofibers by Utilizing BTO Nanoparticles andPenetrated Electrodes”为题发表于最新一期国际著名学术期刊ACS Appl. Mater.Interfaces（IF=8.1），DOI: 10.1021/acsami.8b19824，胡晓禾和闫兴为论文的共同第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及国家重点基础研究项目的经费支持。

图1 利用了渗入电极的BTO/P(VDF-TrFE)压电传感薄膜及其力敏输出特性。

论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsami.8b19824