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oe1(光电查) - 科学论文

60 条数据
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  • 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

  • 全向PERC太阳能电池利用通过图案化PDMS封装入射的周期性局部聚焦光

    摘要： 基于晶体硅太阳能电池的光伏板是目前应用最广泛的再生能源电力来源，业界为提高其能量转换效率付出了巨大努力。这些发展通常聚焦于电池级器件改进以抑制光生载流子复合，由此确立了背表面场、钝化发射极和背面接触（PERC）、交叉背接触以及本征薄层异质结等技术方案。本研究提出通过聚二甲基硅氧烷封装实现入射光的周期性局部聚焦来调控准费米能级，从而提升光伏组件级性能——这种改进可与电池级优化形成互补。利用局部聚焦光束改变PERC太阳能电池内部准费米能级，其原理在于电池内部的局域化光子分布。通过控制局部聚焦条件可诱导不同准费米能级，进而产生差异化的效率变化：例如指状电极间中心聚焦能在降低填充因子的同时提升电流密度，而多重局部聚焦则更显著增强填充因子而非电流密度。我们针对不同入射角度研究了这些效应，相比裸电池使总电能产出提升了3.6%。该增幅具有实质意义，因为传统乙烯-醋酸乙烯酯封装会因短波光衰减导致效率下降。不过这也意味着需要开展更多组件尺度研究，以优化局部聚焦方法及其与器件级改进的协同效应，从而开发先进光伏技术。

    关键词： 准费米能级控制、?？榧对銮俊⒛芰孔恍?、光伏面板、晶体硅太阳能电池、局部聚焦、聚二甲基硅氧烷、PERC太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 真空环境下对聚二甲基硅氧烷进行红外纳秒脉冲激光辐照

    摘要： 聚二甲基硅氧烷（PDMS）在真空中经纳秒脉冲红外激光辐照后，当相干辐射超过阈值能量密度时，会诱发非平衡等离子体及材料烧蚀等辐射效应。通过将金纳米颗粒（AuNPs）嵌入聚合物可增强激光吸收。研究对激光产生的等离子体进行了表征，并从质量和能量两方面分析了原始PDMS与含AuNPs的PDMS薄膜的离子发射情况，同时开展了形貌观测、光谱分析及成分检测。该激光处理技术能调控PDMS（无论是否含AuNPs）的性能，在两种情况下均能诱导微晶硅的局部富集。

    关键词： 激光烧蚀、聚二甲基硅氧烷、飞行时间、激光等离子体、聚二甲基硅氧烷

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用激光烧蚀工艺制备的超灵敏MWCNT/PDMS复合应变传感器

    摘要： 通过CO2激光烧蚀工艺，在涂覆法制备的多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（MWCNT/PDMS）复合薄膜表面加工，制得了柔性超灵敏压阻式应变传感器。系统研究了MWCNT含量与激光功率对MWCNT/PDMS复合应变传感器电学及传感性能的影响。研究发现：当MWCNT添加量仅为1.0 wt.%（低于其在PDMS基体中的渗流阈值）时，经激光烧蚀后该复合薄膜的导电性与传感灵敏度因子均获得显著提升。激光烧蚀过程中PDMS的烧蚀作用与MWCNT的重新排布，在薄膜表面形成了新颖的树篱状结构，这使得该复合应变传感器在5.0%应变下展现出约513的超高位移灵敏度因子。这种柔性超灵敏应变传感器的简易低成本制备工艺，可便捷推广至其他聚合物复合材料体系，为开发新型多功能可穿戴电子设备提供了技术路径。

    关键词： 激光烧蚀、应变传感器、聚二甲基硅氧烷、多壁碳纳米管

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [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

  • 聚合物基体中嵌入金纳米颗粒的等离子体贴片的光热性能

    摘要： 在光照条件下，金纳米颗粒（AuNPs）会呈现表面等离子体特性，即纳米颗粒自由电子的集体激发现象。由光吸收引发的等离子体弛豫与激发过程，可通过光热转换提升局部温度。通过调控近红外（NIR）波段纳米颗粒的形貌与结构，可增强这种光热效应。近期有研究提出将具有优异光热性能的纳米颗粒复合聚合物用作生物医学加热贴片。本研究采用无还原剂原位合成法，成功制备了聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜包埋金纳米颗粒的复合材料（Au-PDMS）。通过红外相机测量其在808 nm近红外光照射下的光热性能，并对Au-PDMS薄膜进行机械拉伸测试以探究金纳米颗粒密度对光热效应的影响。实验发现该薄膜表面温度可在1分钟内升至120℃，且能通过机械拉伸（应变变化）调节——这是由于颗粒间距增大导致金纳米颗粒密度降低所致。

    关键词： 聚二甲基硅氧烷、金纳米粒子、近红外、等离子体贴片、光热、表面等离子体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 飞秒激光辐照聚二甲基硅氧烷合成碳化硅纳米晶体与多层石墨碳

    摘要： 基于激光的聚合物材料改性技术正成为一种多功能且高效的方法，可同步形成并图案化导电材料。最新研究发现，飞秒激光辐照可将原生聚二甲基硅氧烷（PDMS）改性为导电结构，但该改性方法形成的具体结构尚未明确。本研究通过聚焦扫描飞秒激光脉冲作用于PDMS表面制备结构体。拉曼光谱与透射电子显微镜（TEM）分析显示，改性区域形成了碳化硅（SiC）纳米晶体及多层石墨化碳。所形成材料的形态随距焦点距离变化而异，表明光热效应促使PDMS降解为导电材料。结合电导率测量与拉曼分析结果表明，所形成石墨化碳的无序程度决定了改性结构的导电性能。

    关键词： 聚二甲基硅氧烷、飞秒激光、石墨碳、电导率、碳化硅

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 印度古瓦哈提（2019.12.13-2019.12.14）] 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 基于微线模塑技术的微型染料激光器开发

    摘要： 通过微线模塑技术制备了聚二甲基硅氧烷（PDMS）内部的三维微流控染料激光器。以1mM罗丹明6G（R6G）染料溶解于乙醇与苯甲醇混合液作为增益介质的微激光器实现了可见光波段激光发射。研究测定了该激光器的输出光强分布特性及泵浦功率相关的输出变化规律，观测到4.5 mW的激光阈值泵浦功率。

    关键词： 微丝模塑技术，微型染料激光器，微通道，聚二甲基硅氧烷

    更新于2025-09-19 17:13:59