目前迫切需要具有高灵敏度和大范围线性响应的应变传感器。在本文中，我们介绍了自发形成的Ti₃C₂T_x/石墨烯/PDMS分层结构，拉伸后可分为两层：Ti₃C₂T_x为主的脆性上层和柔性石墨烯/PDMS复合底层。通过上层和下层的协同运动破坏和维持导电路径之间的平衡，确保了传感器在宽应变范围内具有较高且稳定的应变系数（例如，应变范围为0–52.6％和52.6–74.1％时应变系数为190.8和1148.2）。基于Ti₃C₂T_x/石墨烯/PDMS分层结构的应变传感器还具有低检测限（~0.025％）、高线性度（R2> 0.98）、高循环稳定性（超过5000个循环）和对全方位人体运动的准确监控。瑜伽中不同的呼吸模式得到了区分，以证明该传感器的实用性。
 
Figure 1. a）Ti₃C₂T_x/石墨烯应变传感器的制造示意图；b）多层石墨烯和c）Ti₃C₂T_x的TEM图像；d）多层石墨烯和e）Ti₃C₂T_x膜的俯视SEM图像。

 
Figure 2. a）Ti₃C₂T_x/G_0.1、b）Ti₃C₂T_x/G _0.25、c）Ti₃C₂T_x/G _0.5、d）Ti₃C₂T_x/G _0.67的俯视SEM图像；Ti₃C₂T_x/G _0.5薄膜通过胶带刮下e）一层和f）两层的顶视图SEM图；g）完整的Ti₃C₂T_x/G _0.5膜的元素映射；从h）一层和i）两层胶带上刮下的Ti₃C₂T_x/G_0.5膜的元素映射。
 

Figure 3. 基于Ti₃C₂T_x/石墨烯/PDMS应变传感器的应变传感特性：a）基于Ti₃C₂T_x/G_0.5/PDMS应变传感器的相对电阻变化-应变曲线；b）基于Ti₃C₂T_x/石墨烯/PDMS应变传感器的相对电阻变化-应变曲线；c）(b)中曲线在0-10％应变范围内的再现；d）应变传感器在0.025％-10％的逐步增加应变下的电流信号；e）应变为1％时的实时电流-时间曲线；f）在10％应变下，应变传感器在各种频率下的电流变化；g）40％应变下的循环耐久性测试；h）在40％应变下特定拉伸/释放循环的相对电阻-应变曲线
 

Figure 4. 基于Ti₃C₂T_x/石墨烯/PDMS应变传感器在初始拉伸/释放周期中以各种应变拉伸的俯视SEM图像：（a-c）0％、（d-f）10％、（g-i）30％、（j-l）70％，（m-o）0％。
  
 
Figure 5. a–f）当应变传感器拉伸到70％时，Ti₃C₂T_x/G_0.5/PDMS结构的EDS元素映射；g）在各种拉伸状态下基于Ti₃C₂T_x/G_0.5/PDMS结构应变传感器的示意图。

 
Figure 6. Ti₃C₂T_x/石墨烯应变传感器的电流信号用于监控a）手指弯曲，插图：手指弯曲到相应位置的数码照片；b）开口和c）发声；d）人体模型示意图；记录了在e）瑜伽中的呼吸模式下的电流信号；f）脉冲；g）慢步和跳跃。
 
        相关研究成果于2019年由中国科学院Ranran Wang课题组，发表在Nano Energy（https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104134）上。原文：Ti₃C₂T_x MXene-graphene composite films for wearable strain sensors featured with high sensitivity and large range of linear response。