研究目的
研究MWCNT含量和施加激光功率对MWCNT/PDMS复合应变传感器电学性能与传感性能的影响。
研究成果
研究表明，通过结合纳米填料添加与激光烧蚀工艺，可制备出高灵敏度的MWCNT/PDMS复合应变传感器。当采用适当激光功率且多壁碳纳米管含量低于渗流阈值时，可获得最高应变灵敏系数。激光烧蚀形成的新型树篱状结构是实现传感器高灵敏度的关键因素。该制备方法为开发高性能应变计及可穿戴电子设备提供了新途径。
研究不足
与纯PDMS薄膜相比，复合传感器在激光烧蚀后的机械性能（包括拉伸强度和断裂伸长率）出现下降。研究还指出，由于部分样品中缺乏有效的导电网络，某些电阻数据无法获取。
1：实验设计与方法选择
本研究通过涂覆工艺制备多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（MWCNT/PDMS）复合薄膜，随后采用CO?激光刻蚀技术制作应变传感器。研究方法包括改变MWCNT含量和激光功率，系统探究其对传感器性能的影响。
2：样品选择与数据来源
制备了不同MWCNT添加量（0.2 wt.%、0.6 wt.%、1.0 wt.%、1.2 wt.%、1.5 wt.%）和刻蚀功率（0 W、1.5 W、3.0 W、6.0 W、9.0 W）的样品。分别使用四探针仪和LCR精密电桥设备测量电导率和压阻特性。
3：实验设备与材料清单
日本纳米碳技术公司MWCNT（060125-01K）；美国道康宁公司PDMS（Sylgard 184硅胶）及固化剂；日本Thinky公司行星式搅拌机（AR-100）；CO?激光刻蚀设备；四探针仪（RTS-8）；LCR精密电桥设备（TH2829A）；日本岛津公司万能材料试验机（EZ-LX）。
4：实验流程与操作步骤
1. 使用行星式搅拌机将MWCNT分散于PDMS中；2. 加入固化剂并搅拌；3. 固化混合物形成复合薄膜；4. 激光刻蚀薄膜表面；5. 用导电银胶连接导线；6. 用PDMS进行封装。
5：数据分析方法
根据测量的电阻值和施加的应变计算电阻变化率和灵敏系数。采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）进行微观结构表征，使用X射线衍射（XRD）进行成分分析。
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获取完整内容-
Universal material testing machine
EZ-LX
Shimadzu Co., Ltd.
Applying and recording strain for evaluating piezoresistive properties.
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PDMS
Sylgard 184 Silicone
Dow Corning Co. Ltd
Flexible matrix for the composite, providing stretchability and durability.
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MWCNT
060125-01K
Nano Carbon Technologies Co. Ltd
Conductive nanofiller for enhancing electrical conductivity and piezoresistive properties of the composite.
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Planetary mixer
AR-100
Thinky Co., Ltd.
Used for dispersing MWCNT into PDMS and mixing with curing agent.
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CO2 laser
Used for ablating the surface of the MWCNT/PDMS composite film to create conductive patterns.
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Four point probe instrument
RTS-8
Measuring the electrical conductivity of the fabricated samples.
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LCR precision bridge equipment
TH2829A
Measuring the resistance of the prepared composite strain sensors.
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