基于柔性微電極陣列的人工皮膚關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，智能傳感器越來(lái)越受到社會(huì)各界的重視?；谌嵝钥衫煳㈦姌O薄膜應(yīng)變傳感器是一款可感知物體表面受到拉力作用后應(yīng)變大小的電子器件，它能夠貼附在不光滑、不平整的表面，在智能機(jī)器人、人工皮膚、可穿戴式電子設(shè)備等研究領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。金具有良好的電學(xué)性能，可與柔性基底的結(jié)合獲得具有可拉伸性能、信號(hào)穩(wěn)定的柔性傳感材料，為柔性可拉伸薄膜應(yīng)變傳感器的制備和性能提高提供了一個(gè)新的思路。本論文以制備和優(yōu)化柔性可拉伸微電極薄膜應(yīng)

2、變傳感器的性能為目標(biāo)，開(kāi)展了金薄膜微觀形貌對(duì)傳感器導(dǎo)電性能影響的機(jī)理研究，提出了等效電阻網(wǎng)絡(luò)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上以不同條件濺射沉積導(dǎo)電金薄膜，制備柔性可拉伸微電極，然后對(duì)制備出的電極進(jìn)行拉伸測(cè)試，通過(guò)數(shù)據(jù)的整理和分析研究了電極的電阻V.S.應(yīng)變特性，并結(jié)合金薄膜微觀形貌圖對(duì)比了不同工藝和不同實(shí)驗(yàn)條件下電極的拉伸率、穩(wěn)定性、線(xiàn)性度等參數(shù)。
　　基于等效電阻網(wǎng)絡(luò)模型理論

3、，分析了在拉伸測(cè)試過(guò)程中電極金薄膜的微裂紋形貌對(duì)正電阻-應(yīng)變特性(PSCR)的影響。通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)金薄膜與柔性基底的結(jié)合的電阻V.S.應(yīng)變特性與金薄膜表面的微觀形貌有關(guān)，在一定的拉伸范圍內(nèi)(100％)，當(dāng)微裂紋未擴(kuò)張到最大尺寸，電阻隨著應(yīng)變的增大而增大；而當(dāng)金薄膜微裂紋擴(kuò)張到貫穿整個(gè)金薄膜的尺寸時(shí)，電極上導(dǎo)電通路就被切斷，電阻不再隨應(yīng)變的增大而發(fā)生變化。
　　基于金薄膜在柔性基底上的電阻V.S.應(yīng)變特性，做出一種新型的