导电双网络水凝胶的制备及其在柔性传感器中的应用

发布时间：2021-12-30 11:27

　　柔性传感器能够把外界刺激转变成为电信号,在交互式人机界面、可伸缩电子设备、三维印刷传感器和数字触觉系统等领域引起了广泛的关注。然而,传统的柔性传感器通常检测范围比较小或者灵敏度低,无法满足其在软体机器人、柔性电子器件中的应用。双网络（DN）水凝胶由两个具有不对称结构的交联网络组成,第一个硬而脆的网络与第二个软而韧的网络强烈缠结和相互贯穿,使其表现出非常高的强度和韧性。基于此,本文分别制备了海藻酸钠纳米纤维/氧化石墨烯/聚丙烯酰胺纳米复合DN水凝胶和琼脂/氯化钠/聚丙烯酰胺DN水凝胶,主要围绕如何改善水凝胶的力学性能和导电性能等开展了一系列的研究工作。（1）将氧化石墨烯加入到海藻酸钠纳米纤维和聚丙烯酰胺的DN水凝胶中,制备了纳米复合导电DN水凝胶用作可穿戴柔性传感器。制备的DN水凝胶具备非常好的力学性能,包括良好的拉伸性能（3370%）、较高的强度（0.54 MPa）和较高的抗压强度（4.4 MPa）。水凝胶温度传感器在25-65°C的温度范围下具有2.0%/°C的高灵敏度,并且具有良好的循环稳定性。水凝胶应变传感器在拉伸应变为2000%时具有较高的灵敏度为4.2。应变传感器可在0.5 ... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柔性可穿戴传感器的应用示意图[14]

（a）压力传感器在愈合前和愈合后检测施加压力的I-t曲线；（b-d）用压力传感器实时监测深呼吸、说话时肌肉运动、动脉脉冲的实时I-t曲线[26]

柔性压力传感器的性能：（a）不同静电纺丝时间制备的介电层的性能比较；（b）在5.5kPa的外加压力下，传感器的响应时间；（c）以往报告中压力传感器；（d）不同材料的

【参考文献】：
硕士论文
[1]多功能水凝胶的制备及其在应变传感器中的应用[D]. 乔海燕.青岛大学 2019
[2]超拉伸离子水凝胶的制备及在柔性传感器中的应用[D]. 张肖辉.青岛大学 2019
[3]基于双网络增韧机理的水凝胶制备与性能研究[D]. 刘雪姣.长春工业大学 2016



本文编号：3558101