隨著納米發(fā)電機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,智能化的運(yùn)動(dòng)傳感器、可穿戴電子設(shè)備及人機(jī)交互領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的關(guān)注。受限于外部電源和體積,傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)傳感器不具備現(xiàn)代智能化傳感器的可穿戴和柔性等特點(diǎn)。基于靜電紡絲技術(shù)PVDF膜的納米發(fā)電機(jī)具有自供電優(yōu)勢(shì)并且有良好的環(huán)境適應(yīng)性,成為智能化運(yùn)動(dòng)傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文從納米發(fā)電機(jī)的理論研究和制備方法入手,研究了柔性納米發(fā)電機(jī)作為運(yùn)動(dòng)傳感器的可行性和在人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)跟蹤實(shí)際應(yīng)用,提出了能夠進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)能量收集和監(jiān)測(cè)的矩陣式運(yùn)動(dòng)傳感器,并探索其在可穿戴電子設(shè)備和人機(jī)交互領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文所展開的主要工作如下:分析了聚偏二氟乙烯（PVDF）納米纖維膜的基本形貌,研究了納米發(fā)電機(jī)的壓電效應(yīng)和工作原理。進(jìn)行了柔性納米發(fā)電機(jī)壓電和熱電信號(hào)特性分析,基于該柔性納米發(fā)電機(jī)制備了獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)傳感器單元,對(duì)制備的運(yùn)動(dòng)傳感器單元進(jìn)行不同酸堿度和濕度測(cè)試,證明了器件的良好的環(huán)境適應(yīng)性。構(gòu)建了基于二維平面系統(tǒng)的觸覺運(yùn)動(dòng)傳感器,研究了其作為運(yùn)動(dòng)傳感的自供電和運(yùn)動(dòng)跟蹤能力。探索了基于PVDF薄膜的柔性納米發(fā)電機(jī)應(yīng)用于為微型運(yùn)動(dòng)傳感器設(shè)備供能及目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的潛力。設(shè)計(jì)并制... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PVDF薄膜制備流程

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-3電紡PVDF薄膜實(shí)物圖如圖2-3所示，為靜電紡絲技術(shù)制備的PVDF薄膜實(shí)物圖，采用鋁箔作為電極，制備的PVDF納米纖維膜具有優(yōu)異的柔韌性，因此可適用于各種觸覺運(yùn)動(dòng)傳感器和可穿戴電子紡織品[61,62]。圖2-4PVDF掃描電子顯微鏡圖如圖2-4所示，通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）可以看出，靜電紡絲納米纖維柱結(jié)構(gòu)具有均勻的直徑和納米柱間距，納米纖維柱直徑大約為648nm。如圖2-5所示，PVDF薄膜在紅外光譜分析中，明顯的吸收峰出現(xiàn)在877.86cm-1和1179.19cm-1處，與β晶形相對(duì)應(yīng)，有利于壓電效應(yīng)的產(chǎn)生。

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-3電紡PVDF薄膜實(shí)物圖如圖2-3所示，為靜電紡絲技術(shù)制備的PVDF薄膜實(shí)物圖，采用鋁箔作為電極，制備的PVDF納米纖維膜具有優(yōu)異的柔韌性，因此可適用于各種觸覺運(yùn)動(dòng)傳感器和可穿戴電子紡織品[61,62]。圖2-4PVDF掃描電子顯微鏡圖如圖2-4所示，通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）可以看出，靜電紡絲納米纖維柱結(jié)構(gòu)具有均勻的直徑和納米柱間距，納米纖維柱直徑大約為648nm。如圖2-5所示，PVDF薄膜在紅外光譜分析中，明顯的吸收峰出現(xiàn)在877.86cm-1和1179.19cm-1處，與β晶形相對(duì)應(yīng)，有利于壓電效應(yīng)的產(chǎn)生。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]鋰離子電池用PVDF/TPU/PPC基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備與研究[D]. 劉躍文.湘潭大學(xué) 2018
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[6]基于壓電薄膜的多功能觸覺信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 田紅英.吉林大學(xué) 2016
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[8]氧化鋅納米棒壓電發(fā)電紡織品的制備[D]. 張馳.東華大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3303164