可拉伸应变传感器的需求日益增加，然而传统的制备工艺已经逐渐不能支持其复杂的结构设计以及低成本、低能耗的发展需求，其传感性能也由于受制于泊松收缩难以实现有效的提升。通过拉胀结构抑制泊松收缩是一种可以大幅提升压阻式柔性应变传感器灵敏度性能的方法，但也使得其制造面临更严峻的考验。此外，由于柔性传感复合材料不稳定性以及弹性基体材料迟滞性的存在，应用于精准的变形检测与控制尚存在一定的困难。
西交大田小永教授团队提出了一种基于连续纤维增强拉胀结构的可拉伸应变传感器，该传感器采用直接墨水书写( DIW ) 3D打印工艺制备。
研究难点或瓶颈
图2 ( a )为制备的纤维- PDMS拉胀传感器、薄膜传感器和PTFE - PDMS拉胀传感器；( b )传感器的拉伸过程；( c )负泊松比结构材料的力学性能；( d )薄膜传感器和拉胀传感器的侧向应变；( e )薄膜传感器和拉胀传感器在20 %应变下的泊松比。
展望（发展趋势）
原论文：
Wanquan Yan, Xiaoyong Tian, Daokang Zhang, Yanli Zhou, Qingrui Wang. 3D Printing of Stretchable Strain Sensor Based on Continuous Fiber Reinforced Auxetic Structure. Chinese Journal of Mechanical Engineering: Additive Manufacturing Frontiers, 2023，2(2): 100073.
https://doi.org/10.1016/j.cjmeam.2023.100073.
研究团队
上海交通大学特种材料研究所增材制造实验室
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田小永，西安交通大学教授、博士生导师，毕业于德国克劳斯塔尔工业大学，获工学博士学位。 |
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