离子凝胶基柔性应变传感器研究
发布时间：2021-07-08 20:05
智能化、柔性化及可穿戴化是未来电子产品的发展方向。柔性应变传感器作为可穿戴电子产品的重要组成部分得到了广泛的关注。但是目前报道的柔性应变传感器依然存在着使用温度范围窄、无法兼顾高拉伸性与高灵敏度、滞后大以及自粘附性差等问题,因此急需发展高性能的柔性应变传感器来满足人们对可穿戴电子产品日益增长的需求。离子凝胶具有许多独特的性能,在电子领域得到了广泛的应用,但是其作为柔性应变传感器的报道还极少。本论文制备了三种新型离子凝胶,并研究了它们作为柔性应变传感器的性能表现,探究了离子凝胶作为高性能应变传感器的可行性。主要研究内容如下:1.传统离子凝胶的弱机械性能限制了其在柔性应变传感器领域的应用。我们通过在琼脂糖（agarose）交联网络中引入丙烯酸羟乙酯（HEA）交联网络得到了一种双网络离子凝胶。双网络结构独特的能量耗散机制极大的提高了离子凝胶的机械性能,其拉伸强度可达0.37MPa,断裂伸长率可达700%。离子凝胶还具有良好的透明性及宽的使用温度范围。作为应变传感器,离子凝胶具有良好的线性相关性、高响应速度、高拉伸、低滞后和良好的耐久性,可以检测不同的人体活动。2.如何赋予应变传感器良好的自粘...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－４ＤＴＰＡＭ水凝胶传感器示意图Ｉ６８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ａｎｄ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＤＴＰＡＭ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ??［６９］
?北京化工大学博士学位论文???ＬＭＷＯＧ添加到离子液体中，冷却后由于氢键、７ＷＩ作用或静电相互作用而形成物理??凝胶［１５８，１５９１。常用的ＬＭＷＯＧ包括碳水化合物、氨基酸／葡萄糖酸疏水衍生物以及??其他小分子有机物。????…?＿Ｊ＼．??＾＜ｘ＞ｙｔｓｔ＾ｕｎｍｎ０?Ａ．??Ｐ４ｍａｍ＾??Ａ???．．．．．．．．．———??？？綠丨?＾?？Ｗ?錄＜?似?似??：Ｊｒ?货！｜ｇ！??图１－９超分子离子凝胶制备示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－９?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｉｏｎｏｇｅｌ??如图１－９所示，Ｗｕ?Ａｄｉ等人ｌ｜６｜ｌ利用ｐ－环糊精与离子液体阴离子ＴＦＳＩ＿之间的主??客结合作用以及阴阳离子之间的静电作用，通过在离子液体［ＥＭＩＭ］ＴＦＳＩ中添加ｐ－环??糊精以及锂盐ＬｉＴＦＳＩ，自组装得到了超分子离子凝胶。??２）聚合物离子凝胶??是指利用聚合物作为基材固定离子液体而生成的凝胶％２，１６３１。制备方法可分为两??种［｜１３］：共混法和聚合法。??常用的共混法包括：溶液浇筑法和离子浸渍法。溶液浇筑法是将聚合物、离子液??体及溶剂三者共溶而得到均匀的溶液，将溶液浇筑到模具中，溶剂蒸发后得到离子凝??胶［１６４＞１６５］。溶液浇筑法使用的聚合物是未交联的聚合物，包括均聚物、共聚物和烃类??聚合物或嵌段共聚物，可以将聚合物和离子液体按不同的比例混合，但是制备的离子??凝胶通常具有较差的机械性能，需要进行进一步的交联［｜６６１。常用的聚合物有聚偏氟乙??烯（ＰＶＤＦ）及其共聚物聚偏氟乙烯－全氟丙烯（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）?［１６７］、磺化
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in electrolytes for rechargeable Li-based batteries and beyond[J]. Qi Li,Juner Chen,Lei Fan,Xueqian Kong,Yingying Lu. Green Energy & Environment. 2016(01)
[2]Ionic liquids in electrocatalysis[J]. Gui-Rong Zhang,Bastian J.M.Etzold. Journal of Energy Chemistry. 2016(02)
本文编号：3272243
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－４ＤＴＰＡＭ水凝胶传感器示意图Ｉ６８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ａｎｄ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＤＴＰＡＭ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ??［６９］
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in electrolytes for rechargeable Li-based batteries and beyond[J]. Qi Li,Juner Chen,Lei Fan,Xueqian Kong,Yingying Lu. Green Energy & Environment. 2016(01)
[2]Ionic liquids in electrocatalysis[J]. Gui-Rong Zhang,Bastian J.M.Etzold. Journal of Energy Chemistry. 2016(02)
本文编号：3272243
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