基于界面电化学聚合的液态金属微米纤维制备及其力学传感功能研究

来源 :上海第二工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyingflying
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
目前,可穿戴柔性电子器件的应用越来越广泛,而传统的柔性电子器件制备方式主要有两种。一种是将导电性好的材料(如石墨烯、碳纳米管、银纳米线)掺杂到聚合物柔性基底中。另一种是将金属薄膜(如金、银、铜)沉积到柔性聚合物基板上,都是利用弹性体的延展性和金属或石墨烯等材料的导电性实现柔性且导电的目的。虽然这些方法得到导电材料有一定的柔性,但是传统导电材料本身不可拉伸,造成复合材料可拉伸程度不高;再者,拉伸过程中,容易出现断裂、微裂痕等损伤;导电颗粒掺杂分散不均匀,导致导电性能差等问题。液态金属是一种新兴材料,同时具备流体的流动性、可变形性和金属的导电性和导热性等优异性能,能够同时实现高拉伸性能和高导电性能,是理想的柔性穿戴材料构筑单元。但其低粘度和高表面张力的特性,造成了与柔性基底材料的浸润性和附着性差等问题,极大地限制了其在柔性电子领域的应用。本研究表明,通过将液态金属在电活性有机单体存在的电解液中进行电化学修饰,能制备结构稳定、尺寸可控的自支撑液态金属微米纤维(~90μm)。其中,外施电压(低至2 V)一方面通过电润湿和电毛细作用降低液态金属的高表面张力;另一方面,基于Kolbe电解聚合反应和电化学氧化机理产生OH·和O2-·,引发丙烯酸发生自由基聚合,在液态金属纤维表面形成厚度可控的聚合物外壳(~650 nm)。同时,电化学氧化生成的Ga3+和In3+可以与聚合物的极性基团(羧基)交联,进一步增强了聚合物壳层。该聚合物外壳为液态金属纤维提供了良好的机械性能、耐酸性和润湿性。此外,通过简单的浸渍工艺将液态金属纤维进一步封装到弹性体中,可得到具有柔性高拉伸性能(高达800%)和优异的电导率(1.5×10~6 S m-1)的导电纤维。作为柔性可穿戴传感器,这些纤维可以用于感知面部表情、身体动作、声音识别和空间压力分布,具有高重复性和长耐久性。同时,结合机器学习及SVM算法,将该柔性纤维器件应用于手语识别,展现出较高的准确率。
其他文献
荀慧生,京剧“四大名旦”之一,中国戏曲史上优秀的旦行表演艺术家、戏曲理论家和戏曲教育家,京剧“荀派”艺术创始人。本文以荀慧生本人在其近60余年的舞台艺术实践中所创演的新编剧目为研究对象,结合其艺术活动史实和舞台表演理论,以此窥探荀派艺术的文化内涵和美学风貌。这些风格别致的新编剧目以《红娘》《钗头凤》《红楼二尤》《元宵谜》《埋香幻》《卓文君》等为代表,成功塑造了杨云友、红娘、尤三姐、林慧娘、李亚仙、
学位
戏曲文化是中华民族文艺宝库中的奇葩,是享誉世界的具有浓厚中华民族特色的艺术门类,被认为是“中国人永远的审美家园”。在千百年的发展进化进程中,戏曲吸收了广袤而丰盛的文化土壤,曾经作为与群众最为密切的娱乐形式与日常生活密不可分。随着历史的车辙滚滚前进,时代的进步和社会环境的变迁变幻莫测,这种昔日里熠熠闪光的艺术表现形式逐渐地走向了观众的视野之外,被诸多新型艺术表现形式夺去了关注,成为了“边缘”艺术。在
学位
“视角”是教育写作的立论之根。视角不同,获取的信息、形成的认知与行动便不同。教育写作者需从教育理性出发,以极具专业内涵的教师视角和充分体现学生主体地位的学生视角思考各类教育教学问题,以基于课程标准的课程视角和指向未来生活价值的未来视角探求教育教学的本源与规律。“四大视角”的价值,只在于梳理思想,寻找教育教学的最理想路径。
期刊
中国戏曲作为世界三大古老剧种之一,凝聚着丰富的审美内涵。丑角凭借自身滑稽调笑的特点,成为戏曲表达其喜剧性的关键载体,伴随着戏曲发展的整个过程,在戏曲中是既重要又特殊的存在。丑角作为华夏民族智慧的产物,承载着人们追求真善美、鞭挞假丑恶的理想和追求,丑角的形式通过与特定审美文化的融合,最终使戏曲指向更深层次的意境。萧长华先生作为丑行的宗师,在戏曲丑角的发展历史上具有里程碑式的意义,尤其是以他为代表的萧
学位
随着社会的发展,路上的车辆越来越多,也导致了越来越多的拥堵问题。救护车是挽救患者生命的重要资源,却时常因为道路交通的拥堵导致救援时机的耽误,从而导致人民生命财产的损失。近年来,深度学习在图像识别方面得到了广泛的应用,也为道路交通的识别提供了新的技术。因此,针对以上问题可以使用深度学习的方法在主要路段实现对救护车辆的识别。当救护车被拥堵在道路中间不能移动时,通过摄像头捕捉画面,能及时识别并上传到智能
学位
陶瓷是离子键和共价键构成的多晶体材料,具有高熔点、高硬度、良好的化学和物理稳定性等特点,具备在苛刻服役环境中应用的巨大潜力。多数陶瓷材料本身较脆且导热系数低,在经受温度骤变时,容易发生开裂、剥落甚至断裂等情况,限制了陶瓷材料在温度剧变领域中的应用,为了解决这一问题,抗热震陶瓷的研究受到越来越广泛的关注。抗热震性是衡量抗热震陶瓷产品的最主要工艺性能指标,是指陶瓷材料能够承受环境温度急剧改变的能力,探
学位
教育写作是教师专业发展的助推器,更是教师加深职业认同、享受职业幸福的有力抓手。梳理名家发展之路和自身成长经历可以发现:阅读是教育写作的根基、反思是教育写作的动力、实践是教育写作的源泉。
期刊
旋转机械设备是现代制造业中最常用的设备之一,其中滚动轴承作为关键零部件,滚动轴承的损坏直接会导致整台机器的运行故障,可能造成经济损失甚至人员伤亡。因此,对滚动轴承故障进行有效检测提出了更高的要求,滚动轴承故障诊断也是机械设备故障诊断中比较热门的研究方向。目前,基于传统特征提取的故障诊断方法,往往需要依靠专家经验,同时其特征提取和故障分类是单独的系统,无法满足实际滚动轴承故障诊断的要求。另一方面,由
学位
手机更新换代迅速,带来巨量的废旧手机需要处理,旧手机内印刷电路板(Waste Printed Circuit Board,WPCB)是手机的核心部件,具有很高的回用和资源价值,不当处理会带来较严重的环境风险。目前大部分废旧手机WPCB的元器件拆解依靠人工,使用热风枪或电热板对电路板加热后用镊子夹取分离元器件,在加热过程中会释放出多种有毒有害物质;因此,开发一种废旧手机WPCB高效自动化拆解装置,在
学位
在我国能源消耗巨大的背景下,火力发电因其低成本优势在所有发电方式中的主导地位一时难以改变。脱硝系统作为火电厂正常生产中的关键部分,其可靠性将严重影响火电厂的生产效率。为了提高火电厂脱硝系统的可靠性,本文考虑采用模糊故障树分析法对脱硝系统可能出现的故障进行全面科学的分析,找出并解决系统可能发生事故的薄弱环节,从而保障火电厂的安全生产。首先,本文详细阐述了脱硝系统的基本工作原理和系统构成,根据脱硝系统
学位