石墨烯基柔性傳感器的設(shè)計(jì)及傳感行為研究.pdf

1、現(xiàn)如今，多家企業(yè)致力于“物聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)，因而可穿戴行業(yè)發(fā)展迅速。其中，柔性傳感器作為可穿戴的重要組成部分，掀起了全球研究的熱潮。但是在實(shí)際應(yīng)用中，已開(kāi)發(fā)的柔性傳感器還存在許多問(wèn)題，如:金屬材料延展性差，有機(jī)材料穩(wěn)定性差，無(wú)機(jī)材料導(dǎo)電性差，1D結(jié)構(gòu)更適用于小變形，2D結(jié)構(gòu)測(cè)量范圍窄，3D結(jié)構(gòu)更適用于大形變，使得它們很難被實(shí)際應(yīng)用。而石墨烯基材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、優(yōu)異的機(jī)械性能以及高透光性，是一種理想的敏感材料。本論文主要從石墨烯基復(fù)合材料

2、和柔性傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，設(shè)計(jì)出兩種在大變形和小變形情況下均適用，且具有較高靈敏度的柔性傳感器。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下部分:
　　1.將制備的銅納米線(CuNWs)與氧化石墨烯(GO)復(fù)合，通過(guò)水熱反應(yīng)制備3D凝膠，隨后攪碎抽濾成膜，并構(gòu)筑柔性傳感器。通過(guò)CuNWs來(lái)提高還原氧化石墨烯(rGO)的導(dǎo)電性，改變r(jià)GO片層間的接觸方式，增加導(dǎo)通路徑，從而提高傳感器的靈敏度。該柔性傳感器的適用范圍廣，具有0-70％的應(yīng)變檢測(cè)能力;

3、靈敏度高達(dá)26％;以及1000多次的疲勞測(cè)試后仍能保持良好的性能。既能測(cè)試小變形的脈搏振動(dòng)，又能檢測(cè)大變形的屈肘運(yùn)動(dòng)，且能用于唇部運(yùn)動(dòng)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)唇語(yǔ)識(shí)別的能力。
　　2.在具有微圓柱陣列的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜上滴涂石墨烯溶液，烘干后將石墨烯/PDMS薄膜互相嵌合，構(gòu)筑柔性互鎖結(jié)構(gòu)傳感器。通過(guò)微陣列來(lái)調(diào)節(jié)石墨烯的接觸面，減小噪音，再考察微圓柱陣列間距、石墨烯的滴涂量以及傳感器的互鎖方式對(duì)傳感器導(dǎo)電性和靈敏度的影響。該傳感器