高柔性和超灵敏的应变传感器因其在健康监测、人机交互等设备中的应用而成为研究热点。尽管目前一些应变传感器已经单向实现了超长拉伸率或超高灵敏度，但兼具这两个性能仍然是一个巨大的挑战。引入3D仿生结构设计可以同时提高拉伸率和灵敏度，但结构合成困难、成本高和重复性差等因素仍制约着先进柔性应变传感器的发展。灯心草已被证明是一种具有独特3D网状结构的纤维素纤维，具有轻盈、柔软、官能团丰富和来源广泛等优点，是理想的生物质传感器基材，然而利用灯心草来制备应变传感器未曾报道。

近日，武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室的夏良君特聘教授小组研究报道了一种基于生物质灯心草纤维的3D网状柔性灵敏应变传感器，由灯心草、CNTs和Ecoflex复合而成。所制备的传感器具有超长拉伸率（600%）、高灵敏度（GF为24.95–76.79），良好的化学稳定性（耐酸碱盐），并对不同频率和伸长的机械外力具有稳定的循环响应，因此不仅可以准确地检测细微的生理信号（心跳、呼吸、脉搏）和剧烈运动，而且可以作为摩斯密码通讯器。灯心草微纤的几何变形和裂纹扩展主导了该传感器对外界的灵敏响应，这得益于灯心草纤维独特的3D网络结构。因此，在柔性应变传感器的制备中引入灯心草具有重要意义，可以为传感器结构设计的创新提供新思路。

图1灯心草基传感器的制备、特性及应用。

该研究成果以“A flexible and sensitive strain sensor with three-dimensional reticular structure using biomassJuncus effususfor monitoring human motions”为题，发表于ChemicalEngineering Journal上，文章DOI：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135600。该文章第一通讯单位为武汉纺织大学，论文第一作者为迪肯大学博士研究生唐文杨，共同通讯作者为夏良君，潘恒和徐卫林院士。同时该研究成果还特别鸣谢武汉纺织大学纺织学院院长蔡光明教授的指导与帮助。