超柔性PDMS复合材料及其柔性压力传感器应用研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:lyfqxx3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,物联网与智能终端如同雨后春笋得到了迅速发展,传感器作为重要的部件之一,正逐渐被广泛应用在机器人、可穿戴电子设备、医疗器械等领域。柔性电子传感器具有轻薄便携、电学性能优异和集成度高等特点,使其逐渐成为近年来的研究热点。研究人员通过各种奇妙的方法来提高器件的灵敏度,多采用工艺复杂、高能耗的方法来制备微结构化的器件,不易大面积制备,从而限制了它们在现实中的应用。实现柔性传感器高灵敏、快速响应、低成本制造和复杂信号检测仍然是一个很大的挑战。因此本文提出了两种新型的柔性压力传感器,并分别在理论模型、制作工艺、器件的传感性能以及相关应用等方面开展了系统的研究。本论文的主要研究内容如下:(1)调整工艺制备柔性传感器所需的材料。通过静电纺丝工艺制备出钛酸铜钙(CCTO)纳米晶体,通过改进的Hummers强酸氧化法对碳纳米管(CNTs)进行表面氧化修饰。(2)基于多孔复合材料的电容式压力传感器的成功制备。通过溶液共混法制备CCTO/PDMS复合材料,并探究复合材料在CCTO中不同掺杂浓度下的分散情况以及其介电性能。通过掺杂不同浓度氯化钠制作不同孔隙率的多孔复合材料,并测试其力学性能。将多孔复合材料封装为三明治结构的柔性压力传感器进行测试,结果表明:掺杂不同浓度CCTO的器件在01.3kPa压力范围内都具良好的线性响应特性,并且1000次循环压缩与循环弯曲测试中保持稳定输出。对比发现,掺杂3 wt%CCTO、80 wt%NaCl的器件在00.67 kPa压力范围内灵敏度最高达到1.68 kPa-1,响应时间仅为30ms。该器件具备高灵敏度和良好的稳定性,提出一些潜在的应用场景,如应用于柔性腕带式脉搏测量并取得良好的效果。(3)基于导电弹性无纺布的电阻式柔性压力传感。通过将具有褶皱的弹性无纺布反复浸泡碳纳米管分散液,氧化碳纳米管通过范德华力附着在无纺布纤毛上,以此来制备导电弹性无纺布材料,并将其封装为柔性压力传感器。测试结果表明:浸泡5次碳纳米管分散液的器件在010 kPa范围内具良好的线性响应特性。在05kPa的压力范围内,灵敏度为0.37k Pa-1,并且在1000次循环压缩与弯曲测试中输出稳定。基于该器件良好的性能,可以将传感器贴于手指表面可以分辨出抓举的不同物体,也可以将传感器贴于喉咙处采集声带发声震动的波形。
其他文献
学界对礼之初义的认知为远古时期的祭祀活动,“礼”可以理解为各项为维护国家统治者权威而制定的一系列准则与规范制度,后来逐步变成了封建等级的基本内容,而“乐”的目的是
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
为了更好地贯彻落实“立足国内、适度发展、优化结构、相对集中、推进改革、提高质量”的基本方针,重新修订的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》(以下简称
供应链产业是重构全球产业格局的贯通性产业,其发展、变革不仅影响着传统三大产业的生产效率,还深刻改变着人们的工作和生活方式。供应链金融紧密融合了产业和金融,极大促进
随着我国城镇化的快速发展和人民生活水平的提高,人畜粪便、秸秆、果蔬废弃物、生活污水等生产、生活废弃物严重污染了当地环境,它们的无害化处理已经成为城镇化发展亟需解决
<正>随着草坪种植面积的扩大以及建植方式的特殊要求,为了满足人们短时间内建立起适合体育运动或社会活动需求的草坪,需要提前生产可以剥离并移植他处生长成草坪的商品型草坪
本文介绍了在PowerBuilder中如何设计通用的打印设置窗口,并给出了实例。
<正> 长期以来,我们在对资金平衡表的使用及分析中,只注重各项资金的增减变动及其对应关系,忽视资金筹集和运用构成,即只强调对资金平衡关系的分析,而不注重资金的比率分析。
农田氮磷流失是造成农业面源污染的主要原因之一。只有了解农田氮磷流失风险才能有效地控制农田氮磷流失。由于农田氮磷流失风险既受降雨过程影响,又受点位特征(site-specific)
造纸厂中的气泡问题受到广泛关注,本文论述了纸机白水泡沫以及纸浆内泡沫对生产的影响,着重探讨了造纸厂如何选择更好的抄纸消泡剂,评估了几种不同消泡剂对同一纸机的消泡、抑泡