隨著柔性可穿戴電子設(shè)備的蓬勃發(fā)展,對(duì)傳感材料提出了更高的要求,需要同時(shí)具備高靈敏度、柔性、可檢測(cè)全范圍的人體活動(dòng)等條件。此外隨著微電子器件向高性能、輕薄化、小型化的方向發(fā)展,研制輕質(zhì)高導(dǎo)熱材料成為了科研人員的重要課題。石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)性能以及和熱學(xué)性能,作為導(dǎo)電導(dǎo)熱填料可以極大地提高基體材料的綜合性能,在柔性導(dǎo)電以及輕質(zhì)熱管理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文采用自組裝的方法制備了柔性且導(dǎo)電的還原氧化石墨烯/聚合物海綿。該復(fù)合海綿可以容易得加工成不同維度和不同形狀的傳感器來(lái)滿足高靈敏得檢測(cè)多種形式應(yīng)變的需求。其中三維的石墨烯/聚氨酯海綿表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能和按壓循環(huán)穩(wěn)定性;二維平面則非常適合用于電子皮膚來(lái)檢測(cè)彎曲、拉伸和沖擊;一維線狀復(fù)合海綿表現(xiàn)出對(duì)扭轉(zhuǎn)及微力超高靈敏度的響應(yīng),分辨力甚至可以達(dá)到0.01N,成功作為可穿戴設(shè)備檢測(cè)到諸如手指彎曲和震動(dòng)等人體活動(dòng)。復(fù)合海綿優(yōu)異的綜合性質(zhì)使其非常適合應(yīng)用于柔性電子應(yīng)力傳感器中。此外針對(duì)其對(duì)按壓應(yīng)變獨(dú)特的響應(yīng)曲線,我們提出了相應(yīng)的等效電路模型來(lái)分析其電阻變化機(jī)理。為了制備輕質(zhì)導(dǎo)熱材料,本論文分別研究了石墨烯/環(huán)氧樹脂和石墨烯/環(huán)氧樹脂/碳纖維的復(fù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２應(yīng)用于人體可穿戴傳感器（ａ）傳感器的實(shí)物圖（ｂ）檢測(cè)手指彎曲的響應(yīng)信號(hào)（ｃ）佩??戴在膝蓋上的傳感器（ｄ）在步行、慢跑、跳躍時(shí)的響應(yīng)曲線（ｅ）佩戴在喉嚨的傳感器（ｆ）說(shuō)出??“Ｈｉ”、“Ｈｅｌｌｏ”、“Ｓｅｎｓｏｒ”和“Ｇｒａｐｈｅｎｅ”時(shí)的響應(yīng)曲線（ｇ）手腕上的傳感器（ｈ）手腕正常及運(yùn)動(dòng)時(shí)??

成本的基于石墨烯的復(fù)合纖維，這種復(fù)合纖維表現(xiàn)出對(duì)拉伸等應(yīng)變的超高靈敏度并具??有較大的應(yīng)變感應(yīng)范圍。此外，將這種石墨烯復(fù)合纖維整合進(jìn)可穿戴式傳感器，成功??的檢測(cè)到了全范圍的人類活動(dòng)，如圖１－２所示，其中包括語(yǔ)音識(shí)別、脈搏監(jiān)測(cè)和步行、??慢跑和跳躍等等。此外它較獨(dú)特的、便捷且低成....

圖１－３使用波導(dǎo)法測(cè)量ＲＧＯ－ＮＷ－ＣＮＴ復(fù)合材料的微波吸收性能，不同碳納米管含量的樣品的反??射損耗圖的計(jì)算結(jié)果??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?ａｂｓｏｒ?

穩(wěn)定性、耐用性等。測(cè)試結(jié)果表明其對(duì)微波的有效吸收帶寬高達(dá)８．２？１４．５ＧＨｚ，如圖??密度保持在０．１６５？０．１７?ｇｃｎｒ３，并且成功將厚度控制在４毫米以內(nèi)。該吸波材料基本??滿足了新一代的電信和航空航天設(shè)備對(duì)可穿戴性的要求。其微波吸收性能如圖１－３所??ｉ４〇：ｉ＝ｉｃ＾....

圖１－４?（ａ）聚硅氧烷膩?zhàn)优c復(fù)合膩?zhàn)拥膶?shí)物圖（ｂ）對(duì)拉伸應(yīng)變的電阻響應(yīng)（ｃ）對(duì)蜘蛛腳步??［？］

?使得其非常有潛力作為電子皮膚或植入式電子產(chǎn)品在未來(lái)大規(guī)模推廣使用。碳納米管??膜和復(fù)合膜在拉伸過(guò)程中的形態(tài)如圖１－５所示。??Ｈ?４－｜???１?Ｃ?１〇?＿■ｒ＿Ｔ一ｉ?１?Ｉ?＂＇１１?■?Ｉ?１?Ｉ??Ｔｅｎｓｉｏｎ：?４ｔ?７—１??ｂｂｔ：＿?僅＿??■?｜?／?ｙ，....

圖１－５?（ａ）在拉伸之前（ｉ）和在拉伸循環(huán)之后（ｉｉ）（ｉｉｉ），碳納米管膜的ＳＥＭ圖像（ｂ）在拉伸之??前（ｉ）和在拉伸循環(huán)之后石墨烯順納米管膜的ＳＥＭ圖像１４４】

?使得其非常有潛力作為電子皮膚或植入式電子產(chǎn)品在未來(lái)大規(guī)模推廣使用。碳納米管??膜和復(fù)合膜在拉伸過(guò)程中的形態(tài)如圖１－５所示。??Ｈ?４－｜???１?Ｃ?１〇?＿■ｒ＿Ｔ一ｉ?１?Ｉ?＂＇１１?■?Ｉ?１?Ｉ??Ｔｅｎｓｉｏｎ：?４ｔ?７—１??ｂｂｔ：＿?僅＿??■?｜?／?ｙ，....

本文編號(hào)：4018601