本文，西南交通大学Yang Tingting等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Accurate Monitoring of Small Strain for Timbre Recognition via Ductile Fragmentation of Functionalized Graphene Multilayers”的论文，研究报道了基于功能化石墨烯多层（FGMs）韧性断裂的应变传感器设计方法，其中导电路径逐渐断开以确保高灵敏度，同时极大地改善了传感器的线性响应。含氧官能团的存在在灵敏层的变形和断裂行为中起关键作用。在0-2.5％的应变范围内，同时实现了高灵敏度（~200）和高线性度（R2~0.99936）。
　　此外，该传感器还显示出超低检测极限（ε<0.001％），超快速响应（响应时间~50 μs），良好的稳定性以及与复杂曲面制造兼容的良好图案化能力。这些出色的性能使基于FGM的应变传感器能够准确区分声音的幅度和频率，突出了该传感器作为人类语音检测智能设备的潜力。这种传感器在智能皮肤、可穿戴电子器件、机器人技术等领域具有潜在的应用。

　　图1.断裂行为。

　　图2.机电性能。

　　图3.理论模型和结果。

　　图4.含氧官能团的作用

　　图5.在平面和弯曲表面上的FGM图案。

　　图6.基于FGM的传感器对声振动的响应。
　　总之，聚合物上的FGM具有延性断裂的特征，并且裂纹具有独特的“半开半关”结构特征。基于这种敏感结构制备的应变传感器具有高灵敏度，高线性度，超快响应，良好的稳定性和复杂表面的共形性，这对于准确的形变检测和声音识别是有意义的。这些发现有助于桥接对二维层材料的力学和断裂特性的理解，并最终指导其在柔性机械传感设备领域的应用。
　　文献：

　　文章来源：材料分析与应用