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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 聚二甲基硅氧烷：通过光谱椭偏仪测得的液态材料在191至1688纳米（0.735–6.491电子伏特）范围内的光学特性

    摘要： 聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种具有重要用途的聚合物。本文作者通过反射光谱椭偏仪（SE）和透射紫外-可见光谱数据，报道了PDMS在191至1688纳米波长范围内的光学特性。研究分析了两种市售液态PDMS样品（PDMS700和PDMS2000），其分子量分别为700-1500克/摩尔和2000-3500克/摩尔，均为末端带硅羟基的线性聚合物。两种材料测得的光学特性基本一致。这些材料的反射与透射测量均需特殊实验处理：反射SE测量时需对盛放PDMS的容器内壁进行磨砂处理（起霜处理），且需调平仪器而非样品；透射测量采用双比色皿法消除比色皿及其界面影响。除单一样品数据分析外，还通过多样品分析（MSA）综合处理SE数据。由于PDMS样品在测量波段内透明且波长范围较宽，采用Sellmeier模型拟合光学特性，MSA拟合优度良好（均方误差值1.68）。本工作所得光学特性与既往报道值吻合较好，例如MSA获得的nx值（x为纳米波长）：n300=1.443，n500=1.407，n1000=1.393。

    关键词： 光谱椭偏仪、光学特性、塞耳迈耶尔方程、透射率、光学函数、聚二甲基硅氧烷（PDMS）

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 微型平面传感器开发

    摘要： 本文描述了利用电容测量技术开发平面传感器微型装置的过程。该项目研究了集成在聚二甲基硅氧烷（PDMS）腔室上的微型化平面传感器的可行性与特性。由于成本低廉的优势，采用印刷电路板（PCB）技术制作了16个平面电极阵列，每个电极尺寸为4毫米×2毫米（长×宽）。传感区域的测量腔室使用PDMS材料制成。通过半固化PDMS将PDMS腔室粘合在PCB上，形成用于样品加载的圆形传感区域。PDMS腔室的模具采用AutoCAD 2010设计，并通过3D打印机制作。以水为样品进行平面电极的电容测量，并通过理论计算进行验证。实验结果表明，被测电极间距与电容值成反比。测量获得的电容范围在10皮法至20皮法之间。结果显示，该平面传感器能够在微型化平台上提供电容测量，且实测电容值与理论计算结果高度吻合。

    关键词： 印刷电路板（PCB）、平面传感器、电容测量、聚二甲基硅氧烷（PDMS）

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 研究太阳辐照度及水下单晶和多晶太阳能电池的性能分析

    摘要： 借助现代技术的水下光伏（PV）系统，可为海洋电子设备、海军部队及众多远程操控水下电力系统长期缺电问题提供潜在解决方案。目前这类系统多依赖传统电池供电，存在体积笨重、成本高昂且需定期维护更换的缺陷。通过光伏电池利用水下太阳能不仅简单可靠，还具有显著优势——水体本身能提供冷却、清洁功能，并规避陆地环境限制带来的挑战。本研究通过实验探究了水中太阳辐射及其随水质条件变化的情况，重点分析了单晶硅与多晶硅太阳能电池在不同水深（最深20厘米）及多种水质条件（含盐度、细菌、藻类等杂质）下的性能表现。实验数据显示：在海水条件下，单晶与多晶太阳能电池最大功率输出分别下降65.85%和62.55%；去离子水环境下相同深度降幅为63.06%和60.72%。这些结果表明水下蕴含着可观的太阳能开发潜力，相关实验研究为后续高效利用水下光伏电池奠定了基础。

    关键词： 单晶硅太阳能电池、水下太阳辐射、光伏技术、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、水盐度、多晶硅太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于PDMS基底和镓铟液态金属的柔性电容式压力传感器

    摘要： 开发了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）和共晶镓铟（EGaIn）液态金属的新型柔性压力传感器，用于检测多种施加压力。该传感器采用填充EGaIn液态金属的PDMS聚合物电极通道制成。液态金属电极设计为形成四个电容器（C1、C2、C3和C4）。使用传统PCB技术制造主模具以形成PDMS电极通道。通过室温常压下的电晕放电处理实现PDMS层键合。通过研究器件在不同施加压力下的电容响应，验证了所制备压力传感器的性能。当施加压力范围为0.25 MPa至1.10 MPa时，与基础电容值14.1 pF、15.1 pF、13.8 pF和13.3 pF相比，C1、C2、C3和C4的平均电容变化范围分别为2.3%至12.0%、2.6%至11.8%、2.5%至12.2%和2.7%至13.1%。平均电容变化呈现线性关系，灵敏度为0.11%/MPa，相关系数为0.9975。结果表明，采用液态金属电极制备柔性压力传感器件具有可行性。

    关键词： 电晕处理、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、共晶镓铟（EGaIn）、印刷电路板（PCB）、压力传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [美国机械工程师学会 2018年国际设计工程与计算机信息技术会议 - 加拿大魁北克省魁北克市（2018年8月26日星期日）] 第4卷：第23届制造与生命周期设计会议；第12届微纳系统国际会议 - 一种快速微制造新方法

    摘要： 我们介绍了一种新颖的微制造方法，该方法使用配备超声微绘图仪的光刻胶直写技术。首先，光刻胶通过毛细作用被驱动进入移液管。随后利用该移液管直接在聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底上绘制微结构。光刻胶在加热板上固化后作为复制模具使用。接着在模具上浇注第二层PDMS，待其在加热板上固化后从模具剥离，即可获得所需的微结构。实验证明，该方法无需洁净室环境，就能实现超快速、低成本地制造微通道（宽度39.65微米）。

    关键词： 微通道、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、快速微加工

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 分析可变水下环境中太阳辐照度对非晶硅太阳能电池的影响

    摘要： 利用光伏（PV）技术获取水下太阳能，为通过现代电力电子技术监测各类水下传感器、设备或其他自主系统提供了创新方案。将光伏电池置于水下的另一大优势在于水体本身可为电池提供冷却和清洁作用。但由于水下光谱变化及随水深增加的太阳辐射衰减，这些优势也伴随着诸多挑战与限制。本研究搭建了模拟水下环境的实验装置，并通过室内太阳模拟器进行特性分析。此外，还研究了不同水下环境中太阳辐射在水体中的传输过程，以及非晶硅太阳能电池在0.2米水深范围内的性能表现。该研究深化了对浅水（水深0.2米范围内）、3.5%盐度总溶解盐及其他杂质影响下太阳辐射特性及非晶硅太阳能电池性能的认知。具体数据显示：在去离子水中，非晶硅太阳能电池在0.2米水深时的最大输出功率Pmax为0.0367瓦；而在真实海水和3.5%盐度人工海水中，该数值分别为0.0337瓦和0.0327瓦。

    关键词： 水的盐度、非晶硅太阳能电池、光伏技术、水下太阳能、太阳辐射、聚二甲基硅氧烷（PDMS）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019.7.8-2019.7.12)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 增益导引高功率半导体激光器横向近场与远场分布模拟

    摘要： 在亚厘米尺度上实现电能到机械能的转换是许多微系统和能量收集设备的关键技术。本文提出一种利用毛细压力和电润湿效应可逆转换电能与液压能的电容式能量转换装置。这些微型液压执行器凭借高表体比特性，能在较低电压下输出高功率，能量转换效率超过65%。所产生的毛细压力随毛细管直径缩小呈线性增长，驱动频率亦然。我们展示了这些执行器的压力、频率及功率缩放特性，并证明其功率密度随毛细管直径平方的倒数递增，从而获得强度密度超越生物肌肉的高效执行器。同时演示了微型液压技术的两项潜在应用：软体微机器人与能量收集。

    关键词： 电润湿、微流体力学、多孔材料、能量转换、电毛细现象、微系统、软体机器人、能量收集、微型机器人技术、执行器、微流控技术、聚二甲基硅氧烷（PDMS）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于电子皮肤应用的高度敏感且灵活的微金字塔结构压力传感器的激光辅助制造

    摘要： 一种基于微结构聚二甲基硅氧烷（PDMS）介电层的新型电容式压力传感器被开发用于可穿戴电子皮肤和触觉传感应用。该压力传感器以柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基底，分别采用PDMS和银（Ag）作为介电层与电极层。通过激光雕刻的丙烯酸模具制备了一组具有金字塔形微结构的PDMS薄膜。电极（上下层）采用加成丝网印刷工艺在PET薄膜上沉积银制成。压力传感器通过将上下层银电极粘贴至金字塔形微结构PDMS（PM-PDMS）薄膜的光滑面进行组装，随后将上层PM-PDMS覆盖于下层PM-PDMS之上。通过施加0至10千帕的压力测试该传感器的性能，在0-100帕、100-1000帕及1-10千帕压力范围内分别获得0.221% Pa?1、0.033% Pa?1和0.011% Pa?1的灵敏度，对应相关系数达0.9536、0.9586和0.9826。该传感器还具有50毫秒的快速响应时间、0.7%的低迟滞、150毫秒的恢复时间，并在1000次循环中保持优异的稳定性。测试结果表明其能有效检测手势动作和颈动脉脉搏测量等多种活动产生的压力。这种基于PM-PDMS的压力传感器为电子皮肤应用中的压力监测提供了一种简单经济的解决方案。

    关键词： 电子皮肤、激光图案化、压力传感器、微金字塔结构、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、丝网印刷工艺、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 不同水质条件下浸没式多晶光伏电池的性能分析

    摘要： 通过太阳能光伏电池探索水下太阳能利用，能充分利用地球表面广阔的水域空间，这一方式具有巨大优势。尽管随着水深增加，太阳辐射量会减少，但水体能为水下光伏电池提供持续的冷却和清洁作用。由于大多数光伏电池是针对陆地、干燥环境等条件校准的，且太阳光谱会随水深增加而变窄，开发水下光伏电池面临诸多挑战与限制。不过，水下光伏电池的应用在商业和国防领域具有灵活性，如传感器、水质监测系统、自主航行器、水下滑翔机等设备均可采用。本文首先建立了光伏电池光谱的数学模型，以纳入太阳辐照度随水深变化的情况；随后设计并搭建了模拟水下环境的实验装置；最后基于不同水质和水下深度研究了多晶封装光伏电池的性能。本文证实，利用光伏电池可获取足量的水下太阳能，为各类设备和系统提供动力。

    关键词： 聚二甲基硅氧烷（PDMS）、光伏电池、水下太阳能发电、多晶太阳能电池、太阳光谱、水盐度、太阳辐照度

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于355纳米脉冲激光制备的激光诱导石墨烯图案的柔性高灵敏度应变传感器

    摘要： 采用355纳米脉冲激光制备的激光诱导石墨烯（LIG）图案被应用于应变传感器。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）成像及电-机械耦合测试，对该LIG应变传感器进行了结构分析与功能评估。研究了激光能量密度与焦距对传感器电学特性的影响。该传感器能灵敏响应微小形变，具有约160的高灵敏系数，并在30%拉伸应变下发生机械断裂。此外，我们将这种兼具高灵敏度、简易制备工艺和良好耐久性的LIG传感器应用于人体手指运动监测。

    关键词： 聚二甲基硅氧烷（PDMS）、355纳米脉冲激光、应变传感器、激光诱导石墨烯（LIG）、聚酰亚胺

    更新于2025-09-16 10:30:52