【摘 要】
:
驱动器由于其能将光、热、电、湿度等不同形式的能量转换为机械能的特点,越来越受到人们的关注。传统的驱动器存在着功能过于单一的问题,而双功能的器件是在实现驱动的基础上赋予了器件传感的性能,拓宽了驱动器的应用领域。在外界对器件产生刺激时,器件可作为驱动器使用,产生明显的形变。当双功能器件作为传感器工作时,可实现对温度、应变状态等的监测。在材料选择方面,纳米复合材料相较于单相材料而言,可结合单相材料各自的
论文部分内容阅读
驱动器由于其能将光、热、电、湿度等不同形式的能量转换为机械能的特点,越来越受到人们的关注。传统的驱动器存在着功能过于单一的问题,而双功能的器件是在实现驱动的基础上赋予了器件传感的性能,拓宽了驱动器的应用领域。在外界对器件产生刺激时,器件可作为驱动器使用,产生明显的形变。当双功能器件作为传感器工作时,可实现对温度、应变状态等的监测。在材料选择方面,纳米复合材料相较于单相材料而言,可结合单相材料各自的特点,在原有的基础上实现功能的互补,从而实现双功能器件的设想。本次工作选择的碳纳米材料具有机械强度高,热学性能好的特点,而迈科烯作为新兴二维材料具有高导电性等特点,成为制备驱动与传感双功能器件的首选。本文主要围绕纳米复合材料来制备驱动与传感双功能器件,并对它们的工作机制和相关性能进行表征与分析。一、本文利用涂覆法和真空辅助抽滤的方式分别制备了碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)基和迈科烯(MXene)基复合材料。利用亚克力胶的粘合性,使得高分子层与纳米复合材料紧密结合,成功地制成了两种具有双层结构的器件。通过对其形貌的表征和光学图片的观察确定了器件结构。二、本文利用碳纳米管自身具有的良好的导热性和在近红外范围内广泛的吸收性等特点,制成的驱动与传感双功能器件实现了大角度弯曲形变(1.03 cm-1)以及温度传感的性能。在表征的过程中,进一步地分析了器件的形变机制和温度传感机制。在应用方面,设计并制备了温度传感器和具有温度的传感功能的智能抓手。三、本文利用迈科烯与石墨烯基材料具有良好的导热、导电性能,制备了可对多种刺激产生响应的驱动与传感双功能器件。通过对电阻温度系数的调零,排除了温度对传感电信号的影响。制成的器件既保证了驱动器的大角度弯曲(1.22 cm-1),又实现了应变传感的功能。在应用方面,所制备的复合薄膜对手腕弯曲,手指弯曲等人体运动能产生明显的响应。通过设计也实现了作为双功能器件组合工作的设想。通过上述的工作,证实了驱动与传感双功能器件在人工肌肉、机器人、智能传感等领域有潜在的实际应用价值。
其他文献
燕麦含有优质蛋白质及功能性多糖,不仅有减肥、降糖功效,而且还可以降低血压及血脂粘稠度。目前燕麦的加工方式很多,如蒸制、炒制、烘烤、微波处理以及挤压膨化等,在这些加工方式的处理条件下,燕麦本身的蛋白质、多糖等含量与状态会发生改变,这些改变是否会进一步影响燕麦的功能值得探讨。为了验证这一假设,本文通过小鼠实验及体外模拟人体胃肠消化实验,探究不同处理方式燕麦粉对高脂血症小鼠的生理活性变化,选择从对活性影
闽江是福建省最大的独流入海河流,福州市作为福建省省会城市,工农业发展迅速,城市扩张明显加快,大量城市废水、农业污水等污染物被不断排入福州段,由此可能对湿地沉积物中的重金属含量分布及其潜在生态风险产生较大影响。然而,这种影响有多大?尚不明确。为此,论文以Google Earth(GE)影像为基础数据源,基于GIS技术解译获得的2019年闽江福州段不同湿地空间分布现状,结合野外采样和室内分析,研究了闽
产酶溶杆菌OH11(Lysobacter enzymogenes OH11)是一种从辣椒根际土壤中分离纯化得到的革兰氏阴性菌,是一种新型生防细菌,该菌能够分泌多种胞外水解酶以及具有丰富的次级代谢产物,对多种病原真菌、细菌、线虫等具有良好的防治作用,但是关于其生物膜形成的研究报道较少。前期,我们通过anti SMASH分析了产酶溶杆菌OH11次级代谢产物合成基因簇,经分析预测,基因簇Cluster1
众包技术作为新兴的数据采集与处理技术,具有成本低、效率高、应用场景广等优点,在物联网中扮演着重要角色,为各种物联网应用提供高效便捷的数据采集服务。然而,众包技术在提供便利的数据采集服务的同时,也面临着许多挑战。其中,众包任务数据的隐私保护是最值得关注的隐私保护问题之一。本文针对物联网中众包任务数据隐私泄露的问题,综合利用区块链(Blockchain)、深度强化学习(Deep reinforceme
磁性半金属材料是具有独特能带结构的自旋电子材料,拥有丰富的物理特性和广泛的应用前景。本文从实验上制备了磁性半金属/单晶硅复合薄膜并研究其物理特性,重点研究了多物理场(光场、电场及磁场)对磁性半金属/单晶硅复合薄膜物理特性的调制。具体研究工作如下:首先,采用溶胶凝胶法和脉冲激光沉积法在p-Si(100)单晶硅衬底上制备厚度为452 nm,结构为菱形相的La0.7Sr0.3Mn O3薄膜并研究其物理特
湿地作为地球三大生态系统之一,在全球环境持续发展、食物供给和维持生物多样性等方面发挥着重要作用。为了解湿地利用方式转变对湿地生态系统的影响,丰富我国滨海湿地微生物学与生态学领域的基础研究,本文以我国东部11个典型滨海湿地为研究对象,分析比较湿地围垦养殖前、后土壤理化性质、养分含量及有机碳组分的变化,并借助高通量测序技术探究土壤微生物多样性及群落结构对湿地围垦养殖的响应,以期为合理应用与管理湿地资源
目的利用离体实验对一种基于Opensim的踝关节外侧韧带数字化模型进行验证。方法基于前人实验结果对踝关节外侧韧带群进行在Opensim平台上进行基础建模,参数包括韧带起止位置,静息长度,力-长度曲线。使用克氏针与皮肤标志点结合高速动捕系统收集踝关节处是主要骨骼(腓骨、距骨、跟骨)在踝关节内-外翻运动中三维运动学信息,并直接测量踝关节处的关节力矩。模型由克氏针所得骨骼运动学信息以及皮肤标记点所得运动