基于导电石墨烯/PDMS墨水的分形可穿戴柔性传感器的直接墨水书写方法

陈俊伶^1,2,3，高飞扬^1,3，张黎明^1,3，郑雄飞^1,3

（1. 中国科学院 沈阳自动化研究所 机器人国家重点实验室，沈阳110016；2. 沈阳理工大学 机械工程学院，沈阳110159；3. 中国科学院 机器人与智能制造研究所，沈阳110169） 

摘要：柔性电子技术为复杂的人机交互系统奠定了基础，并在人体运动检测和软机器人领域引起了极大的关注。石墨烯由于其优异的导电性而受到广泛关注，然而，如何使用它来制造具有复杂结构的可穿戴柔性传感器仍然具有挑战性。在本研究中，我们研究了石墨烯/PDMS油墨的流变行为，并提出了最佳石墨烯比例，使油墨同时具有良好的印刷性和导电性。然后，基于Peano分形布局理论，我们提出了一种可以承受多向张力的二维结构，将传统的棱角结构替换为弧形结构。之后，我们通过直接墨水写入法调整墨水成分和打印结构，制造了圆弧分形结构传感器。最后，我们评估了传感器的检测性能和重复性。该方法为制造可穿戴柔性传感器提供了一种简单有效的解决方案，并显示出制造3D复杂柔性电子设备的潜力。

关键词：直接墨水书写，导电石墨烯墨水，可穿戴柔性传感器，应变传感，分形结构 

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Chen, J., Gao, F., Zhang, L. et al. Direct Ink Writing Method of Fractal Wearable Flexible Sensor Based on Conductive Graphene/Polydimethylsiloxane Ink. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) 30, 18–26 (2025). https://doi.org/10.1007/s12204-023-2687-7