近些年,隨著科技的飛速發(fā)展,計算機技術日益發(fā)達,人們在追求更快、更智能的同時,也對計算機的體積、應用場合以及便攜性提出了更高的要求,因此智能穿戴設備應運而生。傳統(tǒng)的智能穿戴設備大多僅僅局限于對人體少量健康體征的監(jiān)測,如心跳、步數(shù),依靠三軸加速器以及需要不斷更新的算法來獲取人體狀況,然而對于人體的各個部位,如皮膚受到多大壓力,各個關節(jié)處于什么彎曲狀態(tài)等其他受力狀況卻無法實時監(jiān)測,所以就需要一種可以實時監(jiān)測人體各部位運動信息的穿戴設備,區(qū)別于傳統(tǒng)的三軸加速器,石墨納米片基力學傳感器可實現(xiàn)人體不同部位的力學傳感,將成為下一代智能傳感的核心器件。因此研究一種新型的柔性應力傳感器具有非常重要的意義。本課題基于石墨納米片、聚氨酯、橡膠等材料,制備了結(jié)構為三明治結(jié)構的薄膜傳感器和具有殼芯結(jié)構的纖維傳感器。首先,制備具有三明治結(jié)構的薄膜傳感器,由于石墨納米片在高分子體系中難以均勻分布,本課題在選取高分子填料時對于不同的高分子進行了相應的比較,旨在獲得具有高柔性和高導電率的柔性傳感器,比較了羧甲基纖維素（CMC）、聚氨酯（PU）、硅丙乳液（Si-Acr）,最終的力學性能和導電性能決定了聚氨酯（PU）是最... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

導電聚合物材料基柔性壓力傳感器[58]

圖 1-1 導電聚合物材料基柔性壓力傳感器[58]Morteza Amjadi 等人在丙烯酸樹脂基底上制備了一種條狀石墨烯薄膜傳感高密度的石墨薄膜制作電極，在電極兩端加上柔性共聚酯材料覆蓋保護基底上加上一層柔性共聚酯材料，通過氧等離子處理后，使用輥涂的方法過的表面上涂覆了一層低密度的石墨，再在兩端加上電極，即制備了這薄膜傳感器。在拉伸過程中，由于條狀薄膜傳感器的基底為柔性較好的料，而表面的石墨涂層卻沒有良好的彈性，因此在應力作用下出現(xiàn)平行紋，這些裂紋的出現(xiàn)導致了薄膜傳感器的導電通路發(fā)生變化，增加了其當外力減小或者消失時，裂紋回復到較小的狀態(tài)或者完全閉合，傳感器會變小，回復到原始狀態(tài)，根據(jù)這個原理，利用顯微裂紋對導電通路的備了一種柔性應力傳感器[59]（圖 1-2）。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文結(jié)構應力傳感器在硅基板上用一個預先準備好的模具。通過澆注柔性共有微通道的柔性共聚酯基底，在其表面打上兩個孔，在酯片，加上電極，和具有微通道的共聚酯基底結(jié)合，一的孔洞注入氧化石墨烯懸浮液，在通過一系列封裝手段構的液基應力傳感器。在電路中，液基應力傳感器相當力時，微通道結(jié)構發(fā)生變化，導致其電阻增大，利用微變化，來實現(xiàn)力學傳感性能[60]（圖 1-3）。


本文編號：3575490