石墨烯力学传感器在医疗中的应用研究

发布时间：2021-05-20 22:22

　　随着微电子技术与二维材料学的发展,石墨烯柔性力学传感器得到了飞速的发展。此外,现代医学的进步也对传统的医疗设备和检测方法提出了更高的要求,过去较为依赖大型设备的方法有着成本高、操作复杂等缺点。本文的主要工作是研究石墨烯柔性力学传感器在医疗卫生领域的应用,将石墨烯柔性力学传感器应用于康复医疗中的步态识别以及心肺复苏急救等典型的医疗领域中,结合机器学习、人工智能技术,探索石墨烯柔性力学传感器在医疗中的有效应用。本文首先介绍了石墨烯柔性力学传感器的制备。孔洞结构是压力传感器比较典型的结构,借助镍泡沫的孔洞结构,在镍泡沫上生长石墨烯,使之能够均匀的生长在镍泡沫中,这里使用了化学气相淀积的方法,使用甲烷作为主要的碳来源。而后将得到的石墨烯-镍泡沫的混合物浸润在PDMS中,同时对溶液进行一定程度的加热以去除气泡,保证浸润均匀。之后去除掉多余的PDMS,利用盐酸对混合物中的镍进行腐蚀,从而去除混合物中的刚性部分,保证传感器的柔性。得到传感器后对传感器进行表征,包括了扫描电子显微镜的表征和X射线衍射。可以观察到传感器中的三维结构,包括了PDMS,石墨烯和孔洞结构。最后对石墨烯柔性力学传感器进行了应用测... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号对照表
第1章 绪论
    1.1 石墨烯力学传感器
        1.1.1 石墨烯柔性应力传感器
        1.1.2 石墨烯纸基压力传感器
        1.1.3 仿生石墨烯压力传感器
        1.1.4 石墨烯-丝绸网格结构柔性压力传感器
    1.2 柔性可穿戴传感器在医疗上的应用
        1.2.1 石墨烯智能人工喉
        1.2.2 可穿戴眼压监测装置
    1.3 机器学习与模式识别
    1.4 论文的研究研究目标和内容
        1.4.1 论文研究的目标和意义
        1.4.2 本文的主要研究内容
        1.4.3 本文的论文结构
第2章 石墨烯柔性压力传感器的研究
    2.1 石墨烯柔性压力传感器的制备
    2.2 石墨烯柔性压力传感器的表征
    2.3 石墨烯柔性压力传感器的应用测试
    2.4 本章小结
第3章 基于石墨烯柔性压力传感器的步态识别系统
    3.1 步态识别系统的搭建
        3.1.1 步态识别系统框架
        3.1.2 基于石墨烯压力传感器的智能鞋垫
        3.1.3 采集电路的设计
        3.1.4 步态识别算法的设计
    3.2 步态识别实验结果
        3.2.1 步态数据采集和数据库的构建
        3.2.2 步态识别结果及分析
    3.3 本章小结
第4章 基于石墨烯柔性压力传感器的心肺复苏仪压力检测
    4.1 心肺复苏仪器
    4.2 心肺复苏仪器压力检测
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来展望
插图索引
表格索引
公式索引
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Fabrication techniques and applications of flexible graphene-based electronic devices[J]. 陶璐琪,王丹阳,江嵩,刘莹,谢谦益,田禾,邓宁勤,王雪峰,杨轶,任天令.  Journal of Semiconductors. 2016(04)



本文编号：3198533