联系我们
- 电话/微信:18520902353
- 客服QQ:3597831168
- 邮箱:info@wemaxnano.com
- 地址:广东省佛山市南海区狮山镇塘头名创钢材仓储园B区二楼
24年2月21日袁浩教授团队在《Chemical Engineering Journal》(影响因子:13.3)中发表最新研究论文,“CProgress and challenges in flexible capacitive pressure sensors:Microstructure designs and applications”。柔性电容式压力传感器的微结构设计与应用方面取得重要进展。
文章介绍了CPS的原理,对CPS技术中使用的各种材料和结构进行了简要的概述。本文着重介绍了微结构在成型器件性能中的关键作用,详细介绍了不同构型的微结构,包括金字塔、柱子和圆顶,并进一步探讨了它们的功能化。
【研究亮点】
1. 对柔性电容式压力传感器(CPS)的微结构设计和应用进行了深入探讨。文章介绍了CPS的理论基础,概述在CPS技术中使用的各种材料和结构。特别强调了微结构在塑造设备性能中的关键作用,细致地展示了不同配置的微结构,包括金字塔、柱子和圆顶。
柱状微结构比微金字塔结构更容易产生高度变化,这是因为它的长径比较大,表明它更容易在压力下变形。 通过电镜展示介电层表面的双面微柱结构,与单面微柱结构和体块结构相比,它通过增加介质层的更多变形来提高灵敏度。
微穹顶顶部的半圆形结构相对平滑,施加载荷时,微结构膨胀,压力均匀地分布在整个结构中,而不像微型金字塔结构那样集中在尖锐的顶部,使传感器对压力变化不敏感。
2. 深入分析如何通过微结构设计来提高CPS的灵敏度,详细讨论了微结构对CPS灵敏度的影响,探索并展示了最新结构进展。文章还考察了影响反应时间和响应时间的因素,以及增强这两项指标的策略。最后,文章展示了CPS在临床治疗、健康和运动监测以及人机交互中的应用,并讨论了结构和材料如何影响传感器在这些应用中的性能。
【实验方法】
1. 设计和制造具有不同微结构的CPS,如金字塔、柱子和圆顶结构。
2. 通过应用外部压力,改变电极之间的距离,从而改变电容,来测试CPS的灵敏度。
3. 测量CPS的响应时间和恢复时间,以评估其动态性能。
4. 通过实验研究微结构设计对CPS性能的影响,包括灵敏度、线性和检测范围。
5. 将CPS集成到实际应用中,如临床治疗、健康监测和人机交互,以验证其性能和实用性。
【表征方法】
1. 电容测量:使用精密的电学测量设备来测量CPS在不同压力下的电容变化,这是评估CPS灵敏度和线性的基本方法。
2. 响应时间和恢复时间的测量:通过施加和移除压力,测量CPS达到稳定电容值的时间,以此来评估CPS的动态响应性能。
3. 有限元分析(FEA):用于模拟和分析CPS在受力时的微结构变形。
4. 扫描电子显微镜(SEM):用于观察CPS的微结构形态,包括电极和介电层的微观结构。
5. 材料特性测试:包括介电常数和杨氏模量的测量。
6. 力学性能测试:用于评估材料的弹性模量、拉伸强度等力学性能。
7. 光学显微镜(Optical Microscopy):用于观察和记录传感器的宏观结构和特征。
联系客服二维码
纳米纤维及其应用