张 帅,黄 涛,丁古巧*,梁俊睿*

(1.中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;2.上海科技大学信息科学与技术学院,上海 201210;3.中国科学院大学,北京 100049)

由于物联网的大力发展,智能传感组件的发展引起了广泛关注,在其中,传感材料发挥着重要的角色。一般来说,传感材料包括压阻式[1],压电式[2],摩擦电[3]和电容式[4]等传感材料。其中,压电式传感材料能够自发产电,在外部作用下产生电压输出,其不需要外部能源供给使得压电式传感材料应用更为广泛。在广泛应用中,具有易于制备,柔性,灵活性和低成本的压电材料更加受到传感器领域的青睐。高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF)是目前广泛使用的压电高分子材料,其一般具有几个晶相,包括α,β和γ等等[5],其中,α-PVDF没有压电性能,β和γ具有较好的压电性[6],因此目前很多工作致力于得到压电相富集的PVDF,包括使用静电纺丝方法[7],纳米模板自限制法[8]和金属氧化物诱导法[9]等等。最近,黄[10]等人将水诱导相分离法引入到压电相PVDF的制备当中,这种方法能够快速固化PVDF,并能够进行卷对卷的生产,同时制备出的压电布具有34 V/N的敏感度。

因此,在我们研究中,我们采用一种水诱导相分离方法制备压电PVDF涂布的无纺布,将其组装成压电传感阵列。传感器阵列能够获取比单一传感器更多的信息[11]。组装成的器件,具有灵敏度高,柔性好,反应迅速,稳定性强等优点。在应用部分,将此材料做成的阵列传感器成功应用在羽毛球拍上,能够实时检测羽毛球的击打位置和击打力度,并无线传输至电脑中进行实时显示。……