0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

柔性传感器是可穿戴电子设备的核心部件之一

MEMS 来源:MEMS 作者:MEMS 2020-06-30 16:38 次阅读

柔性传感器是可穿戴电子设备的核心部件之一。随着5G时代的到来,柔性传感器越来越受到关注。但是,柔性传感器材料在实际应用过程中面临环境温度的制约。例如,当前所报道的弹性体基底材料因具有较低的动态特性使得所组装传感器的低温自愈合性能较差,亟需提升柔性应变传感器材料在低温应用环境中的快速自愈合能力。

据报道,近日,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王金清课题组在实现室温快速自愈合聚氨酯弹性体的工作基础上(ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11, 7387-7396; Journal of Colloid and Interface Science,2020, 559, 152-161),采用二元协同交联策略(图1),首先将甲苯二异氰酸酯封端的聚丙二醇(PPG)引入到改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)骨架中,获得了具有高动态特性的PPG-PDMS配体;随后,将双氢键和锌配位键引入到PPG-PDMS配体中,成功制备了具有高韧性和低温快速自愈合能力的PPG-PDMS-Zn超分子弹性体材料。

柔性传感器是可穿戴电子设备的核心部件之一

图1 低温下可自愈合的PPG-PDMS-Zn弹性体

该材料在温度低至-20℃的环境中8小时后的自愈合效率高达98%(图2),这主要是由于PPG链段的引入可以显著降低聚合物的交联密度,促使分子链快速迁移到断裂界面进行自愈合,而锌配位键独特的动态交换特性和氢键的低温抑制解离效应可有效增强聚合物网络的低温自愈合能力。将该弹性体材料用于多功能涂层时其表现出优异的防结冰特性。相关工作近期在线发表于Chemical Engineering Journal(2020, 398, 125593)上。

柔性传感器是可穿戴电子设备的核心部件之一

图2 PPG-PDMS-Zn弹性体在低温下的自愈合过程

此外,该课题组在三维石墨烯柔性传感材料设计制备及柔性应变(摩擦)传感器件组装方面也取得系列进展。研究人员将氧化石墨烯与导电聚合物、生物质葡甘露聚糖或碳纳米管等进行复合,制备了结构长程有序、高导电性和密度可调的三维石墨烯复合材料。利用该类材料所组装的柔性应变传感器的灵敏度得到显著提升,可实现对人类面部表情、脉搏跳动和关节运动等生理信号的实时、精准测量和监控。同时,受人类指尖触觉传感功能的启发,研究人员通过巧妙的传感阵列设计,组装得到的摩擦传感器可对物体表面的粗糙度、硬度等信息进行有效区分和识别(图3)。系列研究成果发表在Nanoscale(2019, 11, 1159-1168), ACS Applied Materials & Interfaces(2018, 10, 8180-8189; 2018, 10, 39009-39017), Journal of Materials Chemistry C(2018, 6, 8717-8725; 2019, 7, 7386-7394; 2019, 7, 9008-9017)和Journal of Physical Chemistry C(2019, 123, 3781-3789)等期刊上。

柔性传感器是可穿戴电子设备的核心部件之一

图3 interwetten与威廉的赔率体系 人类指尖传感功能的摩擦传感器可实现对物体表面粗糙度的检测

相关研究工作得到国家自然科学基金、兰州化物所和固体润滑国家重点实验室专项等的支持。
责任编辑:pj

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2550

    文章

    51071

    浏览量

    753339
  • 5G
    5G
    +关注

    关注

    1354

    文章

    48445

    浏览量

    564132
  • 可穿戴电子
    +关注

    关注

    0

    文章

    67

    浏览量

    13411
  • 柔性传感器
    +关注

    关注

    1

    文章

    86

    浏览量

    3894
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    柔性传感器的常用材料有哪些?

    柔性传感器作为新传感器威廉希尔官方网站 的代表,正在逐步改变我们的生活。它们能够自由弯曲、折叠,甚至贴合各种复杂表面,实现高精度、实时、连续的数据监测。从智能
    的头像 发表于 11-20 15:13 256次阅读

    5G基站核心部件有哪些

      5G 基站核心部件包括基站芯片、基站天线、射频、滤波、网优设备、功率放大器(PA)与印制电路板(PCB)等。   基站芯片 5G 基站芯片范围广泛,包括 CPU、FPGA、交换芯片、电源芯片
    的头像 发表于 11-12 10:04 550次阅读
    5G基站<b class='flag-5'>核心部件</b>有哪些

    精密空调核心部件有哪些?工作原理是什么?

    机房精密空调是专门为计算机房、数据中心等场所设计的空调设备,其核心部件包括压缩机、冷凝、蒸发和膨胀阀等。下面将详细介绍这些核心部件的工作
    的头像 发表于 10-16 18:02 297次阅读
    精密空调<b class='flag-5'>核心部件</b>有哪些?工作原理是什么?

    第十二届半导体设备核心部件展示会9月底将于无锡开幕

    旨,设大型展览、专业论坛、新品发布、对接会等活动,将为行业呈现场“内容多、看点多、实效多”的盛会。 CSEAC作为我国半导体行业专注“设备核心部件”领域的展示会,集企业展示、论坛交流、权威发布于
    的头像 发表于 07-31 15:22 1026次阅读
    第十二届半导体<b class='flag-5'>设备</b>与<b class='flag-5'>核心部件</b>展示会9月底将于无锡开幕

    聚徽触控-工控体机的最核心部件是什么

    工控体机的最核心部件是什么
    的头像 发表于 07-15 09:35 299次阅读

    基于种AI辅助可穿戴微流控比色传感器系统

    存在的挑战限制了这项威廉希尔官方网站 的实际应用。 据麦姆斯咨询报道,为了克服这些挑战,来自中国石油大学(华东)的研究人员开发了种人工智能(AI)辅助的可穿戴微流控比色传感器系统(AI-WMCS),用于快速、无创、同步检测人类泪液中
    的头像 发表于 06-29 10:57 1.1w次阅读
    基于<b class='flag-5'>一</b>种AI辅助<b class='flag-5'>可穿戴</b>微流控比色<b class='flag-5'>传感器</b>系统

    电机控制核心部件是什么

    电机控制核心部件是其内部的电子控制系统,它负责驱动和控制电机的运行。本文将详细介绍电机控制核心部件,包括其功能、原理和应用。
    的头像 发表于 06-04 18:20 1814次阅读

    高性能纤维应变传感器,实现可穿戴设备柔性化、舒适化、便携化

    智能穿戴设备在健康领域应用广泛,纤维传感器具有高柔性和易编织等特点,有望与可穿戴威廉希尔官方网站 结合开发智能织物,实现
    的头像 发表于 05-17 14:18 1022次阅读
    高性能纤维应变<b class='flag-5'>传感器</b>,实现<b class='flag-5'>可穿戴设备</b>的<b class='flag-5'>柔性</b>化、舒适化、便携化

    芯片封装的力量:提升电子设备性能的关键

    随着科技的飞速发展,芯片作为现代电子设备核心部件,其性能和功能日益强大。然而,个高性能的芯片若未能得到妥善的封装,其性能将大打折扣。因此,芯片封装威廉希尔官方网站 的重要性不言而喻。本文将深入探讨芯片封装的功能,以揭示其在提升芯片性能、保
    的头像 发表于 05-10 09:54 1275次阅读
    芯片封装的力量:提升<b class='flag-5'>电子设备</b>性能的关键

    工业机器人核心部件之精密减速机

    关节是工业机器人最重要的基础部件之一,也是运动的核心部件:精密减速机。这是种精密的动力传达机构,其利用齿轮的速度转换,将电机的回转数减速
    发表于 04-19 11:33 443次阅读
    工业机器人<b class='flag-5'>核心部件</b>之精密减速机

    接地电阻柜的核心部件是接地电阻

    、安全地流入大地,避免设备损坏和人员伤害。 接地电阻柜的核心部件是接地电阻,它通常由电阻材料、绝缘材料和散热结构组成。电阻材料的选择至关重要,它需要具有良好的导电性能、稳定性和耐腐蚀性,以应对复杂多变的电力系统
    的头像 发表于 04-18 09:38 297次阅读

    基于可穿戴连续血压监测的柔性多模态脉搏传感器

    连续血压监测的测量方法,其中脉搏波形分析(PWA)结合机器学习成为主流威廉希尔官方网站 。在脉搏波形的记录中,光电容积描记(PPG)传感器是最常用的可穿戴脉搏传感器,但易受如光和肤色等多种因素的干扰,需要大量的个体样本标定,
    发表于 04-12 12:23 840次阅读

    什么是plc的核心部件 plc的基本组成部分

    )以及电源组成,并配备个专门的编程软件来完成控制系统的开发和编程。PLC的核心部件是中央处理(CPU),它是执行指令和控制操作的主要部分,通过与输入/输出模块和其他外围设备之间的通
    的头像 发表于 01-18 14:05 3265次阅读

    新能源汽车的三大核心部件是什么

    能源利用效率具有重要意义。本文将对新能源汽车的三大核心部件进行详细介绍。 电池系统 电池系统是新能源汽车的核心能量来源,其性能直接影响到汽车的动力性能、续航里程和使用寿命。新能源汽车的电池系统主要包括动力电池组、
    的头像 发表于 01-09 16:30 2071次阅读
    新能源汽车的三大<b class='flag-5'>核心部件</b>是什么

    浅谈噪声源引入对红外传感器性能的影响

    红外传感器是红外成像的核心部件,具有分辨率高,结构简单,帧频高等优点。图1为本文所设计的整个红外传感器测试系统的红外成像过程框图。
    发表于 01-04 09:13 660次阅读
    浅谈噪声源引入对红外<b class='flag-5'>传感器</b>性能的影响