基于微纳3D打印有序分层网络结构可调柔性传感器的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:znzlwzkp
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
近几年来,新兴的柔性电子技术凭借其独特的机械性、良好的生物兼容性实现了人体以及外界环境中信息的高效传输与获取。柔性传感器作为柔性电子技术的核心器件,可实现对多种环境刺激的感知,在可穿戴电子设备、电子皮肤以及健康监测等前沿技术领域中发挥着重要的作用,高灵敏、宽感知范围以及简单灵活的制备工艺成为了其研究的热点。随着应用需求的提高,添加导电填料和制备微结构等常用的方法对传感器感知性能的提升开始表现出了一定的局限性。因此,本课题围绕传感器的功能材料、微结构优化、制备工艺三个方面开展理论分析和实验研究。主要研究内容如下:(1)选择具有高离子电导率、延展性的离子凝胶作为传感器的功能材料。制备了不同结构聚合物与离子液体质量配比的无微结构的离子凝胶传感器,并对其进行性能测试。通过双电层理论,研究了其感知原理以及不同配比对性能的影响。得出与基于传统介电层材料的传感器相比,无微结构的离子凝胶传感器具有较大电容响应的结论。(2)提出弹性体微纳3D打印工艺,研制可打印的离子凝胶“油墨”,制备出三种不同网络间距的有序分层网络结构可调传感器。该制备方法可以通过简单的程序设计,灵活地实现各种形状和尺寸的介电层打印,无需进行多步骤的物理和化学处理。通过建立模型研究有序分层网络结构传感器的感知原理,得到有序分层网络结构有助于降低初始电容值,提高接触面积变化率的结论。并测试探讨分层结构以及不同网络间距对传感器性能的影响。由于电极与离子凝胶介电层接触会形成具有较大界面电容的双电层,网络间距为1.3 mm的传感器在超低压范围(<0.4 k Pa)表现出72.86 k Pa-1的高灵敏度,较为广泛的压力传感范围(1 Pa到400 k Pa),43 ms内快速的响应时间,以及多达7300个周期的高稳定性。(3)将传感器应用到摩斯密码、溶剂挥发检测以及人体生理活动监测等应用中,实现对不同信号的实时感知。为了进一步模拟人体皮肤对压力的高分辨率映射,制作了由49个传感器组成的传感器阵列,实现了对空间压力信息的收集与识别,展现出在电子皮肤领域的巨大应用潜力。本课题的创新之处是通过具有高灵活性的弹性体微纳3D打印工艺实现了基于高离子电导率离子凝胶的有序分层网络结构可调传感器的制备,为高灵敏度、宽感知范围的柔性电容式传感器提供了新的方向。
其他文献
目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨防风通圣丸治疗荨麻疹的作用机制。方法 通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索防风通圣丸中各味中药的化学成分和潜在作用靶点,借助GeneCards、在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库检索荨麻疹的相关靶点;通过UniProt数据库将靶点进行基因转换,将药物与疾病交集靶点导入Cytoscape和STRING数据库,分别构建“药物-成分-靶点-疾病”和
教育的优先发展带来了对优秀教师的需要。通过教师团队建设培养更多的四有好老师,促进学校的发展、学生的成长、教育事业的发展,帮助教师更好成长追逐教育梦想。
为满足独居老人群体物质精神生活需求,文章立足于冰箱家电,基于健康、情感联系的可持续设计原则,结合交互与体验设计相关理论,获取老人群体对智能冰箱使用认知与实际诉求,探讨老人智能冰箱的设计策略。通过对冰箱的形态尺寸、功能分区、交互以及情感重构方面进行研究,为老人群体的智能冰箱设计提供一套具体的可持续设计方法与策略。
电子水表是第二代智能水表,承载着水表计量性能提升的重任。电子水表测量特性会呈现出非线性特征及系统偏离的情况,给水表准确计量带来测量误差。在分析电子水表测量特性、误差产生机理和水表标准规定的性能指标基础上,系统性地描述并分析了各类电子水表的原始测量特性。结合理论校准和实流校准的实践,提出了有使用价值的综合校准新方法。基于射流水表、单声道超声水表和机传电显水表的复杂测量特性,分别给出了非线性区间,提供
为有效解决半夏田草害问题,选择4种茎叶除草剂进行半夏田杂草防除田间药效试验。结果表明:10%乙羧氟草醚EC 50~60 mL/667m~2(制剂用量,下同)处理与240 g/L乳氟禾草灵EC 20~30 mL/667m~2处理能有效防除半夏田金腰箭、辣子草、土荆芥、金荞麦、紫花香薷、针筒菜、尼泊尔蓼等阔叶杂草,且对半夏安全,药后21 d对阔叶杂草株防效、鲜重防效均达90%以上,与禾本科除草剂8.8
在建党百年的历史节点,对于红色基因、革命精神这样的宝贵精神财富,我们需要继续传承和发展,党和国家的事业也需要将其作为内核动力。红色基因凝练出我们党跨越时空的初心使命和精神风貌。革命精神催生了党领导人民实现“国家独立、民族解放”伟大征程的历史实践,在社会与时代不断发展进步的历程中又逐渐衍生出新的内涵,以强大鲜活的生命力继续推动着中国特色社会主义事业的伟大征程。本文首先阐述了红色基因和革命精神的内涵,
根据江西省航道养护管理需求,从船舶尺度、总体布置、线型设计、结构设计、设备配备5个方面对江西省航道维护管理船舶进行标准化、系列化研究。结果表明:航道工作船艇实现标准化、系列化后,不但可以提升航道管理形象,优化航道工作船艇的船型结构,而且可以减少建造周期和节约建造成本,同时为全省港口航运管理部门内部船员培训和日常维护保养带来便捷。
针对儿童玩具包装功能单一、废弃严重的现状,原创设计并实现了一款多感官球玩具智能包装方案,使球商品、包装和消费者之间产生结构、听觉和视觉三种渠道的智能交互,符合包装智能化、绿色化的发展趋势。
结合时代发展需要及教师素养提高的自身需求,以习近平总书记提出的"四有"好教师要求为基础,江苏省盐城市聚亨路小学教育集团顶层设计"聚爱"好教师团队的构成要素,通过师德师风建设、"青蓝工程"结对、"6+1"素养提升工程、"三杯"教学展示、名师引领示范、教师社团建设等途径,推动好教师团队的建设。
目的:探讨慢病管理对骨质疏松椎体压缩性骨折患者血清25羟基维生素D、Ⅰ型前胶原氨基端原肽、β胶联降解产物、骨密度、再骨折情况的影响,绘制生存曲线。方法:回顾2014年1月至2019年1月某医院椎体压缩性骨折术后患者。根据治疗团队和慢病管理有无情况收集纳入慢病管理的165例患者和未纳入慢病管理173例患者进行回顾性分析。收集患者的临床资料,包括性别、年龄、身体质量指数(BMI)、治疗前后血清25羟基