在現(xiàn)如今的可穿戴技術(shù)領(lǐng)域,聚合物是最有前景的材料,因為聚合物本身就具備較好的柔性。近十多年來,大量的與聚合物襯底相集成的柔性可拉伸電子器件已經(jīng)證明了它們具備數(shù)字化生理信號和醫(yī)療監(jiān)控的能力。器件設(shè)計、材料選擇和制備生物集成電子的工藝都取得了很大的進(jìn)展,為建立臨床診斷和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控工具提供了新的思路,這些真正的“柔性電子皮膚”(e-skins)正受到越來越多的人的關(guān)注。然而目前很多柔性器件由于性能較差或是功能單一,導(dǎo)致這些傳感器的應(yīng)用場景較為單一,無法真正用于實(shí)際生活中。本項研究通過兩種方法,分別從兩個角度實(shí)現(xiàn)了柔性電子皮膚的多功能化。針對壓力傳感器在高靈敏度和寬測試范圍的不可避免的取舍、權(quán)衡,本工作使用了一種常見且廉價的砂紙模板,引入一種“多級接觸”機(jī)制,克服了上述缺點(diǎn),使得柔性壓力傳感器能夠在一個較寬的測試范圍內(nèi)(0.01-400 kPa)都保持超高的靈敏度(2.5 kPa~(-1)-1051 kPa~(-1))。隨后的用于脈搏、呼吸、足壓等性能研究證明了多級結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,也顯示了通過拓寬測試范圍賦予器件多功能性的潛在應(yīng)用價值。針對柔性傳感器功能單一的問題,本工作通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇,設(shè)計了一種基于聚苯胺@織物復(fù)合材料的柔性器件,不僅能對壓力(0.3-30kPa)做出一定的響應(yīng),而且在室溫下對于氨氣也具有良好的線性響應(yīng),至關(guān)重要的是這種器件能在兩種刺激同時作用時區(qū)分、識別相應(yīng)的信號。上述兩種設(shè)計思路都比較簡單易行,從兩個角度實(shí)現(xiàn)了柔性器件的多功能化,同時這種設(shè)計方法還具備普適性,可以擴(kuò)展到其他類型的柔性器件(比如溫度傳感器、濕度傳感器)的制備中,能啟發(fā)更多的研究人員制備出性能更為優(yōu)異、功能更為多樣的電子皮膚。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文材料的電阻一般由 = / 給出，其中 是材料自身的電阻率， 是其長，而 代表截面積。當(dāng)材料的電阻率固定不變時，任何壓力所引起的幾何的變化也同樣會引起電阻的變化。而多數(shù)該類型的觸覺傳感器的響應(yīng)都是材料間的接觸面積的變化[32]。

包含人體很多的生物標(biāo)記物，包括有離子(Na+,、乳酸、葡萄糖)，甚至還有一些小蛋白質(zhì)和多汗液診斷技術(shù)就是一種通過對人體汗液進(jìn)行分析使用汗液來獲得生物標(biāo)記物的方法已經(jīng)不是一薄膜和可穿戴技術(shù)的發(fā)展，將汗液分析整合到體代謝和生理的實(shí)時信息吸引了很多人的關(guān)注[斷、運(yùn)動員成績提高和疾病診斷等。類皮膚器的問題，比如需要產(chǎn)生并收集足量的汗液進(jìn)行的醫(yī)生等。而現(xiàn)如今，集成了微流控器件的柔的很多問題。這些技術(shù)的進(jìn)步也伴隨著(或受限的分布和運(yùn)輸基礎(chǔ)模型的發(fā)展。特別是，在汗輸模型將能夠增強(qiáng)對汗液診斷的理解。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文/AgCl 作為參比電極的殼聚糖滲透膜中。核心體溫是臨床判斷和健康管理最為重要的參數(shù)之一[16]。通常而言，體異能表明患者的健康存在嚴(yán)重的威脅。例如，當(dāng)患者有創(chuàng)傷和患有敗血癥，核心體溫被認(rèn)為是監(jiān)測其健康狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)的檢測方法需要將計和侵入式檢測設(shè)備插入患者體內(nèi)(食道、直腸、口腔或外耳道/鼓膜)，這起患者的不適，也可能造成潛在感染。這種用于檢測皮膚、腋窩或口腔溫方法與核心溫度相關(guān)性差，然而直腸溫度通常是不方便測量的，并且對于兒而言存在潛在危險性。使用鼓膜探針測量體溫被證明是一種可靠的方法它仍然局限于檢測兒科門診患者的臨床發(fā)熱癥狀，應(yīng)用范圍有限，無法做時監(jiān)測。而柔性溫度傳感器由于其生物相容性和機(jī)械柔韌性等諸多特性將上述問題。
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本文編號：2891845