在5G技術(shù)引領(lǐng)的萬物互聯(lián)的人工智能時代,傳感器、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和智能機(jī)器人相互聯(lián)系在一起,形成互為支撐、相互促進(jìn)的系統(tǒng),不斷地推動著科技的進(jìn)步。在這一系統(tǒng)中,絕大多數(shù)的人工智能動作和應(yīng)用場景是依靠傳感器來實(shí)現(xiàn)的。傳感器作為人工智能技術(shù)發(fā)展的硬件基礎(chǔ),已經(jīng)成為人工智能的必備條件。作為傳感器中的重要組成部分,柔性傳感器在可穿戴設(shè)備、柔性電子皮膚、疾病診斷、智能機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。其中,柔性電極、柔性壓力傳感器和柔性應(yīng)變傳感器在人體生理信號的捕捉中受到了最廣泛的關(guān)注和研究。然而,這些柔性器件在測試、設(shè)計(jì)和制造過程中仍然面臨著諸多問題:（1）測試設(shè)備方面,尚無成熟可商用的柔性電子器件專用測試設(shè)備,如實(shí)現(xiàn)柔性器件單向、周向拉伸,彎曲,扭轉(zhuǎn)的測試設(shè)備,實(shí)現(xiàn)傳感器陣列式測量的設(shè)備等;（2）材料方面,需要提高敏感材料與柔性基底的結(jié)合力,如此才能保證柔性器件在長期使用過程不會因?yàn)椴牧蟿冸x而出現(xiàn)信號不穩(wěn)定;（3）器件方面,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于器件獲得大的測量范圍、高的壓力/應(yīng)變極限和高的靈敏度等是至關(guān)重要的�；谏鲜鰧y試設(shè)備、材料和器件結(jié)構(gòu)的需求,本文的研究內(nèi)容如下:首先,設(shè)計(jì)開發(fā)了柔性器件單軸... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

柔性電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用示意圖

圖 1.2 柔性器件的基本組成單位Figure 1.2 Basic units of a flexible device.底柔性電子技術(shù)不同于傳統(tǒng)電子技術(shù)的最突出之處，基力。如圖 1.3 所示，根據(jù)不同的使用場景，柔性器件的形、單軸拉伸變形、雙軸拉伸變形、周向拉伸變形和底的厚度通常不會超過 1 mm，特殊的使用場景下還需，基底材料必須具備薄膜性。除了要滿足形變需求外傳統(tǒng)剛性基板的基本特點(diǎn)：絕緣性、高強(qiáng)度和廉價性在使用過程中無漏電現(xiàn)象，高強(qiáng)度是為了保證器件在能長期使用，廉價性則是為了確保器件能以較低的成

圖 1.3 柔性器件的形變類型[41]Figure 1.3 Types of deformation of flexible devices[41]..1 為常用柔性基底材料的性能比較。在實(shí)際使用中，針對不同的使用料來制備柔性基底。柔性屏幕對基底的柔韌性要求相對較弱，主要（Polyethylene Naphthalate, PEN）、聚酰亞胺（Polyimide, PI）和聚酯（Polyethylene Terephthalate, PET）等低延伸率、大楊氏模量、高料。對于使用條件更復(fù)雜的柔性皮膚或與人體生理信號測量相關(guān)的硅氧烷（Polydimethylsiloxane, PDMS）是最常使用的柔性基底材料（其他柔性基底材料，PDMS 具有以下出眾的優(yōu)點(diǎn)：（1）超彈性。P，使其具有很好的拉伸性能；（2）高透光率。超過 95%（2 mm）用于光器件，或者在制備過程中使用與光源相關(guān)的加工工藝；（3）為硅膠材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸堿腐蝕；（4）表面易化學(xué)修飾。


本文編號：3460912