骆 懿,于 洋,廖家明,金雨鑫,李俊锋,叶敏超

(杭州电子科技大学通信工程学院,杭州 310018)

聚偏氟乙烯PVDF(Polyvinylidene Fluoride)是一种性能良好的压电材料,相比于传统的陶瓷压电材料,PVDF压电材料具有压电系数高、生物兼容性好、频响宽、柔韧性高及易加工等优点[1]。PVDF是一种半结晶聚合物,拥有四种不同的晶体结构:α,β,γ和δ[2-3]。影响PVDF纤维形态的因素有多种,如溶液配比、加工和环境等条件等。目前,国内外PVDF薄膜的制备方法有相转化法[4]、熔融拉伸法[5]、核径迹蚀刻法[6]、无机膜烧结法[7]和静电纺丝法[8]。静电纺丝技术由于其在纺丝过程中对纳米纤维进行极化,免去了二次极化的冗余步骤,所以静电纺丝技术已经成为开发PVDF薄膜电活性的优选技术[9]。目前,各国在PVDF压电薄膜的制备及应用方面已经开展相关研究并取得不少的有效成果,如Choi S J等[10]设计了一种用于检测家中睡眠状况的新型可穿戴心肺呼吸信号传感器装置。传感器装置包括一个带式传感器头,它由一对导电织物片和一个PVDF薄膜组成,两个信号采集电路专门设计用于导电织物和PVDF薄膜以获得清晰的心肺呼吸信号,以及一个USB通信模块,用于将信号传输到计算机进行数据显示和分析。结果表明,通过简单的数据处理算法,可以清晰地获得心肺信号,并成功提取心跳和呼吸周期信息。Aiguo Son等[11]制备了一种高度可拉伸且导电的PANI/PVDF纳米纤维应变传感器,该传感器可以检测高达110%的应变,应变传感器的电导率在0%至约85%的宽范围内显示出对所施加的应变的线性响应,该应变传感器可以在超过22%的应变范围内完全恢复到其原始的电气和机械属性,并且在超过10000次折叠-展开测试中表现出良好的耐久性。……