研究目的
研究基于填充石墨烯和炭黑的紫外光固化胶的高粘性柔性应变传感器在可穿戴监测中的应用开发。
研究成果
基于改性GR/CB掺杂紫外光固化胶开发的高粘附柔性应变传感器,在粘附强度、响应时间和稳定性方面表现出优异性能。其在三维力检测和书写手势识别中的应用,展现了在可穿戴设备和智能机器人系统中的潜力。
研究不足
该研究聚焦于应变传感器的粘附性与电学性能,但可能未涉及极端条件下的长期耐久性或制造工艺的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改性石墨烯和炭黑掺杂的紫外光固化胶制备应变传感器,研究了该应变传感器的制备工艺、表征及应用。
2:样品选择与数据来源:
材料包括从指定公司购买的紫外光固化胶、炭黑、石墨烯及其他化学品。
3:实验设备与材料清单:
设备包括台阶仪、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉伸试验机及温箱。
4:实验步骤与操作流程:
制备过程包括将石墨烯(GR)溶于乙醇,加入乙二胺(EDA)和甲醇形成GR-NH2,再加入马来酸酐(MA)形成改性石墨烯;随后将紫外光固化胶与炭黑(CB)及改性石墨烯混合,经紫外光与热固化后涂抹银浆实现电接触。
5:数据分析方法:
通过粘结强度测试、扫描电镜成像、XRD、FTIR及不同条件下的电阻测量评估性能。
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获取完整内容-
FESEM
SU8020
Hitachi
Used to examine the micro-structure of the strain sensor.
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XRD
D/MAX 2500 V
Rigaku
Used to demonstrate the uniform dispersion of fillers in nanocomposites layer.
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UV adhesive
ergo 8500
Kisling Company
Used as the matrix material for the strain sensor, providing adhesive properties and flexibility.
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Carbon black
CB-3100
SPC Chemical Company
Used as a conductive filler to improve the electrical properties of the nanocomposites.
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Graphene
Chengdu Organic Chemicals Co., Ltd
Used as the main conductive filler due to its high electron mobility.
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Conductive silver paste
YC-02
Nanjing Hang shuo Electronic Technology CO., Ltd
Applied on the ends of nanocomposites to obtain good electrical contact for wires.
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Step profiler
D-300
KLA-Tencor
Used to measure the smoothness of the strain sensor.
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FTIR
Nicolet6700
USA
Used to observe spectrums of UV adhesive and strain sensor.
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Pulling force testing machine
T2002
Shenzhen Lishen Technology Co., Ltd
Used for tensile tests.
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Temp&Humi Programmable Chamber
BE-TH-80
Bell Experiment Equipment Co., Ltd, Dongguan, China
Used for temperature experiments.
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