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弱溶胀作用制备的模量异质微结构纤维膜应变传感器
1
作者
魏垲东
柯凯
尹波
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期109-116,共8页
随着柔性可穿戴电子设备的普及,制备具有高力学弹性、优异力电响应性能的电阻型可拉伸应变传感器颇具研究意义。其中,双层结构的电阻型应变传感器因为优异的应变传感性能近年来备受关注。然而,在应用过程中,导电层通常会产生不可逆的贯...
随着柔性可穿戴电子设备的普及,制备具有高力学弹性、优异力电响应性能的电阻型可拉伸应变传感器颇具研究意义。其中,双层结构的电阻型应变传感器因为优异的应变传感性能近年来备受关注。然而,在应用过程中,导电层通常会产生不可逆的贯穿式微裂纹,造成应变作用下电阻的不稳定增长,限制了其在实际场景中的应用。基于“微裂纹”传感机理,通过同轴纺丝的加工方法在低模量的热塑性聚氨酯(TPU)取向电纺纤维膜表面引入高模量的羧基化聚苯乙烯微球(PSNSs)形成模量异质微结构,这种微结构可以在应变过程中有效耗散局部应力,从而有效抑制贯穿式微裂纹的扩展。利用物理/化学作用对复合纤维膜进行界面作用改性处理,通过调控PSNSs分散体系的浓度及溶剂配比来构筑不同表面特性的异质模量微结构,以便调节材料的应变响应行为。所制备的可拉伸导电薄膜能够实现快速应变响应与回复(49.7ms/62.5ms),并且在0~30%应变范围内保持线性的相对电阻-应变响应特征(应变敏感因子GF=257)。
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关键词
热塑性聚氨酯
可拉伸应变传感器
微裂纹
模量异质特性微结构
界面改性
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职称材料
题名
弱溶胀作用制备的模量异质微结构纤维膜应变传感器
1
作者
魏垲东
柯凯
尹波
机构
四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程重点实验室
出处
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期109-116,共8页
基金
四川大学高分子材料工程国家重点实验室项目(sklpme2023-1-07,sklpme-2022-3-06)。
文摘
随着柔性可穿戴电子设备的普及,制备具有高力学弹性、优异力电响应性能的电阻型可拉伸应变传感器颇具研究意义。其中,双层结构的电阻型应变传感器因为优异的应变传感性能近年来备受关注。然而,在应用过程中,导电层通常会产生不可逆的贯穿式微裂纹,造成应变作用下电阻的不稳定增长,限制了其在实际场景中的应用。基于“微裂纹”传感机理,通过同轴纺丝的加工方法在低模量的热塑性聚氨酯(TPU)取向电纺纤维膜表面引入高模量的羧基化聚苯乙烯微球(PSNSs)形成模量异质微结构,这种微结构可以在应变过程中有效耗散局部应力,从而有效抑制贯穿式微裂纹的扩展。利用物理/化学作用对复合纤维膜进行界面作用改性处理,通过调控PSNSs分散体系的浓度及溶剂配比来构筑不同表面特性的异质模量微结构,以便调节材料的应变响应行为。所制备的可拉伸导电薄膜能够实现快速应变响应与回复(49.7ms/62.5ms),并且在0~30%应变范围内保持线性的相对电阻-应变响应特征(应变敏感因子GF=257)。
关键词
热塑性聚氨酯
可拉伸应变传感器
微裂纹
模量异质特性微结构
界面改性
Keywords
thermoplastic polyurethane
stretchable strain sensor
microcrack
hetero-modulus microstructures
interfacial modification
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
弱溶胀作用制备的模量异质微结构纤维膜应变传感器
魏垲东
柯凯
尹波
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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