生命系统可以通过动态界面变化对外界刺激作出反应。此外,自然的皱纹结构允许表面在特定的刺激下,从平坦到粗糙的动态和可逆的切换。人工折皱结构已被开发用于光学器件、机械传感器和微流体器件等领域。然而,基于动态表面起皱的化学分子触发柔性传感器尚未得到证实。受人类皮肤皱纹的启发,本文基于多层银纳米线(AgNW)/二氧化硅/聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜,设计了一种具有可切换双信号响应(透明度和电阻)的挥发性有机化合物(VOC)‐响应柔性传感器。挥发性有机化合物(如乙醇、甲苯、丙酮、甲醛、甲醇等)由于具有不同的膨胀能力而引起的多层结构的不稳定性,会对挥发性有机化合物蒸气产生动态的起皱结构。通过控制PDMS的模量和SiOx层的厚度,实现了器件电阻和透明度的可调灵敏度。此外,还提出了溶解度参数的接近机理,说明了该装置对乙醇蒸汽的选择性优于其他挥发性有机化合物。该刺激响应传感器具有动态的视觉反馈和定量的电信号,为开发智能柔性电子器件提供了一种新的途径。
——文章发布于2019年3月28日