气溶胶微喷射打印柔性应变传感器及性能研究
2023-12-21王子文张远明宋时雨朱涛侯宗香
精密成形工程 2023年12期
王子文,张远明,宋时雨,朱涛,侯宗香
(1.临沂大学 a.自动化与电气工程学院 b.机械与车辆工程学院,山东 临沂 276000;2.苏丹依德里斯教育大学 计算机技术学院,丹戎马琳 35900)
随着数字医疗与制造业的发展,灵活柔韧的柔性传感器可与人体表面完全贴合,实现对人体心率、血氧及运动状态等健康信号的在线监测[1-4]。柔性应变传感器可贴附皮肤表面,有效跟踪皮肤形变且捕捉关键信息[5-6]。柔性应变传感器主要由柔性基底与敏感材料组成[7-8]。柔性基底的特点是可拉伸或弯折,常见的柔性基底材料有聚酰亚胺(PI)[9]、热塑性聚酯(PET)[10]与聚二甲基硅氧烷(PDMS)等,其中PDMS以其特有的拉伸性能更适合应用在对传感器拉伸率要求较高的可穿戴设备中[11]。敏感材料的功能是将各种机械信号(应变变化)转换为电信号(电阻变化),常见的敏感材料包括碳材料(如碳纳米管和石墨烯等)[12]、金属纳米线[13]、金属纳米颗粒[14]等。为制造应变传感器,可以将敏感材料层组装在柔性基底上或将其嵌入柔性基底内,常见的制备工艺包括印刷、滴铸、旋涂、转移等[15]。
气溶胶微喷射打印技术是一种具有普遍意义的、可在任意材质表面制造电子电路的非接触式增材制造方法[16-19]。气溶胶微喷射打印技术的原理是通过采用超声/气动雾化方式将柔性电子墨水转变为气溶胶,使用载气将气溶胶输运至沉积头,经鞘气与喷嘴聚焦后喷射至基底上[20-21]。相较于传统电子制造技术,气溶胶微喷射打印技术加工流程简单,具有高精度、高分辨率的特点,对基底材料和打印墨水材料要求低,能够实现平面、曲面、空间上的打印[22-23]。……
登录APP查看全文
