柔性智能器件能響應(yīng)外部信號(hào)刺激并產(chǎn)生相應(yīng)的反饋,被廣泛應(yīng)用于傳感、驅(qū)動(dòng)、以及軟體機(jī)器人等領(lǐng)域。隨著下一代智能穿戴系統(tǒng)的發(fā)展,對(duì)于柔性智能器件的功能性和集成性設(shè)計(jì)提出了更高的需求。然而,受限于不同的響應(yīng)機(jī)制,目前研究的包括傳感器、驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)的柔性智能器件功能較單一,無(wú)法實(shí)現(xiàn)多功能性;而將傳感器與驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行簡(jiǎn)單集成則會(huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制備的難度,不利于智能器件的高柔性可穿戴化;因此如何實(shí)現(xiàn)傳感驅(qū)動(dòng)一體化成為柔性智能器件領(lǐng)域發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文構(gòu)筑了基于非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)紙基石墨烯薄膜的多功能可穿戴柔性智能器件,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)于人體活動(dòng)的傳感以及驅(qū)動(dòng)變形性能。本文采用簡(jiǎn)單的方法設(shè)計(jì)制備了具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的紙基石墨烯薄膜。將該薄膜作為柔性力學(xué)傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同方向彎曲變形的檢測(cè)、以及快速的響應(yīng);該傳感器可貼附于人體或者衣物上,用于監(jiān)測(cè)包括手指手腕彎曲運(yùn)動(dòng)、脈搏跳動(dòng)、手指觸摸在內(nèi)的從大范圍到微弱信號(hào)的一系列人體活動(dòng)�；谠撝悄鼙∧�,本文也構(gòu)建了具有快速響應(yīng)及大變形的光驅(qū)動(dòng)器,并通過(guò)理論分析、有限元模擬探究了光驅(qū)動(dòng)器光致形變的影響因素,從而優(yōu)化柔性驅(qū)動(dòng)器性能,并通過(guò)力學(xué)分析設(shè)計(jì)了仿生花、智能爬行... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柔性力學(xué)傳感器五種信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制示意圖

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文表 2.2 實(shí)驗(yàn)中所需要的儀器設(shè)備表Tab 2.2 Instruments and equipments needed in the experiment儀器 型號(hào)/規(guī)格 生產(chǎn)廠家數(shù)字恒溫加熱板 HEAT-250 MIT Corporation超聲波清洗機(jī) KQ5200DA 昆山市超聲儀器有限公司掃描電鏡 JEM-2100F 日本電子制造電化學(xué)工作站 CHI900D 上海辰華有限公司拉曼測(cè)試儀 LabRAM HR Evolution HORIBA JOBIN YVON2.3 紙基石墨烯薄膜的制備過(guò)程具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的紙基石墨烯薄膜的制備過(guò)程如圖 2.1 所示，具體步驟如下。

圖 2.2 具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的紙基石墨烯薄膜表面光學(xué)圖cal images of the surface of a paper-based graphene film with an asym有一定的柔韌性、機(jī)械性能優(yōu)良且具有一定的耐磨能力。素組成，其表面粗糙多孔、可作為納米材料的柔性基底。（片徑尺寸＞0.5μm）本身具有高親水性，在浸漬過(guò)程中，張纖維上進(jìn)行吸附。當(dāng)初次干燥后，紙基氧化石墨烯薄膜。重復(fù)浸漬多次后，溶液中的 GO 納米片可大量粘附在紙張烘干時(shí)不會(huì)發(fā)生脫落。通過(guò) HI 還原之后，紙張纖維表面附圖 2.2 是浸漬 25 次過(guò)后具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的紙基石墨烯薄膜學(xué)圖像（將與玻璃基板接觸一面定義為下表面，另一側(cè)則看出，柔性紙基底被石墨烯包圍，其上下表面均有明顯的墨烯薄膜電鏡圖子顯微鏡簡(jiǎn)稱(chēng) SEM（scanning electron microscope）是實(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳材料基柔性可穿戴傳感器（英文）[J]. 蹇木強(qiáng),王春雅,王琪,王惠民,夏凱倫,訚哲,張明超,梁曉平,張瑩瑩.  Science China Materials. 2017(11)



本文編號(hào)：3350364