在現(xiàn)如今的可穿戴技術(shù)領(lǐng)域,聚合物是最有前景的材料,因?yàn)榫酆衔锉旧砭途邆漭^好的柔性。近十多年來(lái),大量的與聚合物襯底相集成的柔性可拉伸電子器件已經(jīng)證明了它們具備數(shù)字化生理信號(hào)和醫(yī)療監(jiān)控的能力。器件設(shè)計(jì)、材料選擇和制備生物集成電子的工藝都取得了很大的進(jìn)展,為建立臨床診斷和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控工具提供了新的思路,這些真正的“柔性電子皮膚”(e-skins)正受到越來(lái)越多的人的關(guān)注。然而目前很多柔性器件由于性能較差或是功能單一,導(dǎo)致這些傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景較為單一,無(wú)法真正用于實(shí)際生活中。本項(xiàng)研究通過(guò)兩種方法,分別從兩個(gè)角度實(shí)現(xiàn)了柔性電子皮膚的多功能化。針對(duì)壓力傳感器在高靈敏度和寬測(cè)試范圍的不可避免的取舍、權(quán)衡,本工作使用了一種常見(jiàn)且廉價(jià)的砂紙模板,引入一種“多級(jí)接觸”機(jī)制,克服了上述缺點(diǎn),使得柔性壓力傳感器能夠在一個(gè)較寬的測(cè)試范圍內(nèi)(0.01-400 kPa)都保持超高的靈敏度(2.5 kPa~(-1)-1051 kPa~(-1))。隨后的用于脈搏、呼吸、足壓等性能研究證明了多級(jí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),也顯示了通過(guò)拓寬測(cè)試范圍賦予器件多功能性的潛在應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)柔性傳感器功能單一的問(wèn)題,本工作通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇,設(shè)計(jì)了一種基于聚苯胺@織物復(fù)合材料的柔性器件,不僅能對(duì)壓力(0.3-30kPa)做出一定的響應(yīng),而且在室溫下對(duì)于氨氣也具有良好的線性響應(yīng),至關(guān)重要的是這種器件能在兩種刺激同時(shí)作用時(shí)區(qū)分、識(shí)別相應(yīng)的信號(hào)。上述兩種設(shè)計(jì)思路都比較簡(jiǎn)單易行,從兩個(gè)角度實(shí)現(xiàn)了柔性器件的多功能化,同時(shí)這種設(shè)計(jì)方法還具備普適性,可以擴(kuò)展到其他類型的柔性器件(比如溫度傳感器、濕度傳感器)的制備中,能啟發(fā)更多的研究人員制備出性能更為優(yōu)異、功能更為多樣的電子皮膚。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文材料的電阻一般由 = / 給出，其中 是材料自身的電阻率， 是其長(zhǎng)，而 代表截面積。當(dāng)材料的電阻率固定不變時(shí)，任何壓力所引起的幾何的變化也同樣會(huì)引起電阻的變化。而多數(shù)該類型的觸覺(jué)傳感器的響應(yīng)都是材料間的接觸面積的變化[32]。

包含人體很多的生物標(biāo)記物，包括有離子(Na+,、乳酸、葡萄糖)，甚至還有一些小蛋白質(zhì)和多汗液診斷技術(shù)就是一種通過(guò)對(duì)人體汗液進(jìn)行分析使用汗液來(lái)獲得生物標(biāo)記物的方法已經(jīng)不是一薄膜和可穿戴技術(shù)的發(fā)展，將汗液分析整合到體代謝和生理的實(shí)時(shí)信息吸引了很多人的關(guān)注[斷、運(yùn)動(dòng)員成績(jī)提高和疾病診斷等。類皮膚器的問(wèn)題，比如需要產(chǎn)生并收集足量的汗液進(jìn)行的醫(yī)生等。而現(xiàn)如今，集成了微流控器件的柔的很多問(wèn)題。這些技術(shù)的進(jìn)步也伴隨著(或受限的分布和運(yùn)輸基礎(chǔ)模型的發(fā)展。特別是，在汗輸模型將能夠增強(qiáng)對(duì)汗液診斷的理解。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文/AgCl 作為參比電極的殼聚糖滲透膜中。核心體溫是臨床判斷和健康管理最為重要的參數(shù)之一[16]。通常而言，體異能表明患者的健康存在嚴(yán)重的威脅。例如，當(dāng)患者有創(chuàng)傷和患有敗血癥，核心體溫被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)其健康狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要將計(jì)和侵入式檢測(cè)設(shè)備插入患者體內(nèi)(食道、直腸、口腔或外耳道/鼓膜)，這起患者的不適，也可能造成潛在感染。這種用于檢測(cè)皮膚、腋窩或口腔溫方法與核心溫度相關(guān)性差，然而直腸溫度通常是不方便測(cè)量的，并且對(duì)于兒而言存在潛在危險(xiǎn)性。使用鼓膜探針測(cè)量體溫被證明是一種可靠的方法它仍然局限于檢測(cè)兒科門診患者的臨床發(fā)熱癥狀，應(yīng)用范圍有限，無(wú)法做時(shí)監(jiān)測(cè)。而柔性溫度傳感器由于其生物相容性和機(jī)械柔韌性等諸多特性將上述問(wèn)題。
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本文編號(hào)：2891845