近年來,柔性可穿戴傳感器在醫(yī)療檢測、疾病診斷、人機(jī)交互和智能機(jī)器人假肢等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用極大的推動了柔性電子學(xué)的快速發(fā)展。本文主要開發(fā)了柔性、便攜的壓力傳感器和濕度傳感器,并集成到可穿戴設(shè)備中實現(xiàn)疾病診斷和遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)膽?yīng)用。具體工作如下:1.基于蜘蛛外骨骼微裂紋和甲蟲羽翼互鎖結(jié)構(gòu)的仿生結(jié)構(gòu),開發(fā)了一種超靈敏的壓力傳感器,可將其集成到可穿戴的電子設(shè)備中實現(xiàn)健康診斷和遠(yuǎn)距離無線傳輸。將親水處理后的海綿浸泡到石墨烯溶液中,原位還原后得到還原石墨烯包附的網(wǎng)絡(luò)狀骨架,然后在高氯酸的酸性溶液中原位聚合苯胺得具有微裂紋和互鎖結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。該壓力傳感器具有較大的形變檢測范圍,形變量可達(dá)0.2%～80%;快速的響應(yīng)恢復(fù)時間（22 ms/20 ms）;靈敏度高;超靈敏恢復(fù)響應(yīng),最小稱重25 mg;重復(fù)循環(huán)10000次,性能穩(wěn)定;根據(jù)手指敲擊傳感器模擬檢測帕金森綜合征的靜止性震顫,效果顯著�？山M裝成智能電子皮膚,可以精確反映受力的大小和位置。將該壓力傳感器固定在機(jī)器人腿部,可以實現(xiàn)對機(jī)器人肢體運動的實時檢測,并通過手機(jī)APP實現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸。此外,基于該仿生結(jié)構(gòu)制備的壓力傳感器,有望應(yīng)用在智能電... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?（ａ）該應(yīng)變傳感器的制備示意圖；（ｂ）實物圖；（ｃ）掃描電鏡圖；（ｄ）截面圖［９３］??Ｆｉｇ．?１－１?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒａｉｎ?ｓｅｎｓｏｒ，?（ｂ）?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ，?（ｃ）?ｔｏｐ?ｖｉｅｗ．??（ｄ）?ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒａｉｎ?ｓｅｎｓｏｒ．??

圖１－２?（ａ）當(dāng)紙分別為１，?５和８層時，石墨烯紙傳感器電阻隨壓強(qiáng)的變化曲線；（ｂ）石墨??烯紙壓力傳感器的響應(yīng)時間；（ｃ）石墨烯紙壓力傳感器的恢復(fù)時間；（ｄ）不同壓強(qiáng)下?

圖１－３震動傳感狹縫器官：（ａ）蜘蛛腿部的狹縫傳感器（箭頭處）；（ｂ）小型變下的機(jī)械??裂紋相應(yīng)機(jī)理；（ｃ）傳感器大形變條件下響應(yīng)恢復(fù)曲線；（ｄ）楊氏模量和傳感器的生理閾??值＿??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｒａｃｋ－ｓｈａｐｅｄ?ｓｌｉｔ?ｏｒｇａｎｓ?ｎｅａｒ?ｔｈｅ?ｌｅｇ?ｊｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｓｐｉｄｅｒ，?（ｂ?


本文編號：3346919