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中科院固体所柔性应变传感器制备研究取得新进展

企业新闻 / 2021-09-29 19:19

本文摘要:近期,液体所费广涛研究员课题组在柔性突发事件传感器的制取及力惠特性研究方面获得新进展。聚苯胺的数码相机照片涉及研究成果以FlexiblestrainsensorwithhighperformancebasedonPANI/PDMSfilms为题公开发表在OrganicElectronics(OrganicElectronics,47(2017)51-56)杂志上。

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近期,液体所费广涛研究员课题组在柔性突发事件传感器的制取及力惠特性研究方面获得新进展。聚苯胺的数码相机照片涉及研究成果以FlexiblestrainsensorwithhighperformancebasedonPANI/PDMSfilms为题公开发表在OrganicElectronics(OrganicElectronics,47(2017)51-56)杂志上。随着科学技术的较慢发展,传感器在生物医学检测、智能机器人、柔性表明、可穿着设备等领域获得了普遍的应用于,这些领域往往必须传感器具备可倾斜、可剪切的特点,需要符合贴附在各种点状的表面上的市场需求。此外,一个好的突发事件传感器还不应具备高灵敏度(GF)、较低电阻值的特性。

GF太低意味著传感器观测突发事件时由于变化量小更容易经常出现信号误差,电阻值过大意味著必须配有高精密且便宜的测试仪器。目前研究的柔性突发事件传感器脆弱材料一般来说有两类:一类是以银、碳管、石墨烯等导电材料为突发事件脆弱材料的传感器,该类传感器不具备较低的电阻值,同时GF也很低;另一类是以半导体材料为突发事件脆弱材料的传感器,该类传感器不具备低的GF,但是电阻也很高。这两类传感器在商业应用于中都受到了一定的容许。

因此,设计一种电阻较低、GF低的柔性传感器迫在眉睫。聚苯胺(PANI)是一种导电高分子材料,经质子酸掺入后的电导率正处于金属与半导体之间,并且可以随着酸掺入浓度而转变,因此将聚苯胺与弹性材料凝二甲基硅氧烷(PDMS)融合未来将会超过电阻较低、GF低的拒绝。

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基于此,课题组宫后林博士和方明副研究员等使用PANI为导电层,PDMS为弹性层制取了PANI/PDMS填充薄膜柔性突发事件传感器,并对该传感器的性能展开了研究。实验结果表明,PANI/PDMS填充薄膜传感器不具备一定的柔性,可以剪切至50%的应变量,GF值最低可以超过54,远高于其它材料构筑的柔性突发事件传感器,同时不具备杰出的循环稳定性,在监测人体活动中不具备潜在的应用于前景。

以上工作获得国家根本性科学研究计划课题和多项国家自然科学基金项目的资助。


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