在5G技術引領的萬物互聯(lián)的人工智能時代,傳感器、大數(shù)據(jù)、機器學習和智能機器人相互聯(lián)系在一起,形成互為支撐、相互促進的系統(tǒng),不斷地推動著科技的進步。在這一系統(tǒng)中,絕大多數(shù)的人工智能動作和應用場景是依靠傳感器來實現(xiàn)的。傳感器作為人工智能技術發(fā)展的硬件基礎,已經成為人工智能的必備條件。作為傳感器中的重要組成部分,柔性傳感器在可穿戴設備、柔性電子皮膚、疾病診斷、智能機器人等領域發(fā)揮著重要作用。其中,柔性電極、柔性壓力傳感器和柔性應變傳感器在人體生理信號的捕捉中受到了最廣泛的關注和研究。然而,這些柔性器件在測試、設計和制造過程中仍然面臨著諸多問題:（1）測試設備方面,尚無成熟可商用的柔性電子器件專用測試設備,如實現(xiàn)柔性器件單向、周向拉伸,彎曲,扭轉的測試設備,實現(xiàn)傳感器陣列式測量的設備等;（2）材料方面,需要提高敏感材料與柔性基底的結合力,如此才能保證柔性器件在長期使用過程不會因為材料剝離而出現(xiàn)信號不穩(wěn)定;（3）器件方面,合理的結構設計對于器件獲得大的測量范圍、高的壓力/應變極限和高的靈敏度等是至關重要的�；谏鲜鰧y試設備、材料和器件結構的需求,本文的研究內容如下:首先,設計開發(fā)了柔性器件單軸... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

柔性電子技術在生物醫(yī)學領域應用示意圖

圖 1.2 柔性器件的基本組成單位Figure 1.2 Basic units of a flexible device.底柔性電子技術不同于傳統(tǒng)電子技術的最突出之處，基力。如圖 1.3 所示，根據(jù)不同的使用場景，柔性器件的形、單軸拉伸變形、雙軸拉伸變形、周向拉伸變形和底的厚度通常不會超過 1 mm，特殊的使用場景下還需，基底材料必須具備薄膜性。除了要滿足形變需求外傳統(tǒng)剛性基板的基本特點：絕緣性、高強度和廉價性在使用過程中無漏電現(xiàn)象，高強度是為了保證器件在能長期使用，廉價性則是為了確保器件能以較低的成

圖 1.3 柔性器件的形變類型[41]Figure 1.3 Types of deformation of flexible devices[41]..1 為常用柔性基底材料的性能比較。在實際使用中，針對不同的使用料來制備柔性基底。柔性屏幕對基底的柔韌性要求相對較弱，主要（Polyethylene Naphthalate, PEN）、聚酰亞胺（Polyimide, PI）和聚酯（Polyethylene Terephthalate, PET）等低延伸率、大楊氏模量、高料。對于使用條件更復雜的柔性皮膚或與人體生理信號測量相關的硅氧烷（Polydimethylsiloxane, PDMS）是最常使用的柔性基底材料（其他柔性基底材料，PDMS 具有以下出眾的優(yōu)點：（1）超彈性。P，使其具有很好的拉伸性能；（2）高透光率。超過 95%（2 mm）用于光器件，或者在制備過程中使用與光源相關的加工工藝；（3）為硅膠材料，化學性質穩(wěn)定，耐酸堿腐蝕；（4）表面易化學修飾。


本文編號：3460912