研究目的
开发一种基于微结构PDMS介电层的新型柔性电容式压力传感器,用于可穿戴电子皮肤和触觉传感应用。
研究成果
基于聚甲基丙烯酸甲酯-聚二甲基硅氧烷(PM-PDMS)制备的电容式压力传感器展现出高灵敏度、快速响应时间、低迟滞特性和优异的重复性,适用于宽压力范围,使其成为电子皮肤和软体机器人应用的理想选择。未来研究将聚焦于不同环境条件和机械弯曲状态下的传感器特性表征。
研究不足
该研究未探究相对湿度和温度变化对传感器性能的影响,也未考察机械弯曲的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用柔性PET基底,以PDMS为介电层、银(Ag)为电极层,设计并制备了电容式压力传感器。通过激光雕刻的亚克力模具对PDMS薄膜进行微金字塔结构加工,并采用加成式丝网印刷工艺制备电极。
2:样本选择与数据来源:
所用材料包括1.5毫米厚亚克力板(主模具)、Sylgard? 184硅橡胶弹性体套装(介电层)、MG 7-9900软皮肤粘合PDMS套装(电极与介电层粘接)、银基AG-800导电浆料(电极材料)以及125微米厚柔性Melinex? ST506 PET薄膜(基底)。
3:5毫米厚亚克力板(主模具)、Sylgard? 184硅橡胶弹性体套装(介电层)、MG 7-9900软皮肤粘合PDMS套装(电极与介电层粘接)、银基AG-800导电浆料(电极材料)以及125微米厚柔性Melinex? ST506 PET薄膜(基底)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含激光雕刻机(PLS6MW型75瓦,美国环球激光系统公司)、高分辨率数码显微镜(DinoLite Edge AM7915)及安捷伦E4980A精密LCR表。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程包括亚克力模具激光图案化、PDMS浇注与固化、PET基底银电极丝网印刷,以及通过将PM-PDMS夹于电极间完成压力传感器组装。
5:数据分析方法:
测量传感器对不同压力的电容响应,分析其灵敏度、迟滞效应、重复性及响应时间等性能参数。
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