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南开大学研制大型抗逆型应急传感器“创世彩票”
时间:2021-01-12 23:41 点击次数:
本文摘要:近年来,聚合物纳米粒子的自组装研究备受关注。聚合物弹性体纤维固剪切后,弹性体薄层和碳纳米管薄层在聚合物弹性体表面自组装,然后释放固剪切。7月19日,论文《ABiSheathFiberSensorforGiantTensileandTorsionalDisplacements》(用作剪切和恢复大应力的“双层”光纤偏置传感器)在材料领域的国际权威期刊《AdvancedFunctionalMaterials》(先进设备功能材料)上发表,南开大学药物化学生物学国家重点实验室为论文第一单元。

弹性体

记者从南开大学了解到,南开大学药物化学生物学国家重点实验室刘尊峰、石带领国内外几个研究团队,研制出一种大型抗逆型应急传感器。该传感器在电子皮肤、可穿戴电子设备、健康医疗监测和工业传感器领域具有很大的应用前景。近年来,聚合物纳米粒子的自组装研究备受关注。聚合物和纳米粒子可以自发形成稳定有序的结构,形成具有电、光、热、力等新功能和特性的自组装材料。

聚合物和纳米粒子的自组装不仅呈现出非常丰富的形态,而且显示出聚合物自组装的动态功能。电阻式紧急传感器可以通过监测电阻来测量形状变化,具有制造简单、检测方便、功耗低的优点,可广泛应用于穿戴设备和健康医疗监测领域。商用金属应变仪作为传统的电阻式应急传感器,一般测量范围在5%应力以上,很难满足可穿戴设备的拒绝(人体皮肤仅次于应力50%以上)。

常用的电阻式紧急传感器是由聚合物弹性体和纳米导电粉末混合而成的复合材料。其原理是利用拉伸变形下导电粉末之间的认知插入,从而降低电阻。这种方法比较敏感,但很难与突发事件和阻力变化有直接关系,而且通话慢,不能用于精确测量。基于上述问题,南开大学的刘尊峰和石研制了一种双层折叠结构的电阻式应急传感器。

电阻

聚合物弹性体纤维固剪切后,弹性体薄层和碳纳米管薄层在聚合物弹性体表面自组装,然后释放固剪切。利用“释放固体剪切”过程中的诱导效应,构建了“折叠弹性层”和“折叠碳纳米管”的“双折叠”结构,并制作了大应力电阻应急传感器。

根据介绍,在剪切作用下,褶皱之间的认知增加,导致褶皱之间的认知阻力减小,整个材料的阻力在较大的应力范围(200%)内以突发事件呈圆形线性减小。该传感器可用于监测人体运动、肢体倾斜和人体排便,性能优异。7月19日,论文《ABiSheathFiberSensorforGiantTensileandTorsionalDisplacements》(用作剪切和恢复大应力的“双层”光纤偏置传感器)在材料领域的国际权威期刊《AdvancedFunctionalMaterials》(先进设备功能材料)上发表,南开大学药物化学生物学国家重点实验室为论文第一单元。

本研究没有得到国家自然科学基金和南开大学相关项目的支持。


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