400-8910-119
首页 > 综合资讯 > 学术快讯 > 详情
广东工业大学陈梅云Micromachines:结合静电纺丝和静电喷雾沉积技术制备柔性MXene /热塑性聚氨酯基应变传感器
2021/4/7 15:14:41 易丝帮

DOI: 10.3390/mi12030252

在这项工作中,采用静电纺丝(ES)和静电喷雾沉积(ESD)复合工艺研制了一种新型柔性电阻型MXene/热塑性聚氨酯(TPU)应变传感器。与其它沉积工艺相比,由ESD制备的传感层对ES TPU纳米纤维膜的附着力更好,并且在拉伸过程中不易破裂,从而大大提高了应变传感器的工作范围。此外,在传感层表面进行ES,可以很容易地构建出三明治结构。这有助于使拉伸过程中的应力分布更加均匀,并进一步增加应变传感范围。将ESD-ES应变传感器安装在皮肤上,以监测人体的各种运动。结果表明,该ESD-ES应变传感器在智能穿戴设备中具有广阔的应用前景。

 

image.png

图1.(a)Ti3C2Tx和Ti3AlC2的XRD图,(b)静电纺丝示意图。


image.png

图2.(a)静电喷涂沉积示意图,(b)带电气溶胶生成和沉积过程的示意图。


image.png

图3.(a)应变传感器的制备过程示意图,(b)ESD-ES应变传感器的照片。


image.png

图4.(a)应变传感器的基本特性。相对电阻变化与外加应变的关系。滴涂代表带有滴涂传感层的传感器的特性,ESD表示带有ESD传感层但不具有静电纺丝封装夹心结构的传感器的特性。ESD-ES代表具有静电纺丝封装夹层结构和ESD传感层的传感器的特性。(b)在不同应变率下,ESD-ES传感器在应变为30%时的相对电阻变化,(c)当应变率为10mm/min时,ESD-ES传感器在不同循环应变下的相对电阻变化,(d)ESD-ES传感器在1000次循环拉伸载荷下的性能。


image.png

图5.滴涂传感层在初始状态(a),拉伸50%状态(b)以及拉伸后(c)的光学图像。ESD传感层在初始状态(d)和拉伸50%状态(e)以及拉伸后(f)的光学图像。比例尺为200μm。


image.png

图6.滴涂传感层在初始状态(a)和拉伸后(d)的SEM图像。ESD传感层在初始状态(b,c)和拉伸后(e,f)的SEM图像。


image.png

图7.ESD传感层(a)和滴涂层(b)的传感机制示意图。


image.png

图8.使用ESD-ES应变传感器监测人体运动。对握拳(a),手腕弯曲(b)和肘部弯曲(c)运动的响应。


相关推荐
暂无相关推荐
网友评论 请遵循相关法律法规,理性发言
回复
查看更多回复
热门排行
1
近日,研究者用取向和随机排列的聚己内酯(PCL)或聚l乳酸(PLLA)纤维制成了电纺丝神经导管。引导桥接了一个10mm大鼠坐骨神经缺损,并在选定的组中添加了一个来自自体间质血管分数(SVF)的细胞移植。
2
南渡北归育人杰,青春百年再出发。2019年10月17日,南开大学将迎来建校百年华诞。百年来,无数人与南开相遇,或在这里经历成长,或在这里奉献韶华,抑或只是在人生的旅途中遇到一个南开人。

分享

为了更好的浏览体验,请使用谷歌,360极速,火狐或Edge浏览器