基于自组装微阵列结构的高灵敏度柔性压力传感器研究

基本信息
批准号:61701488
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:胡友根
学科分类:
依托单位:中国科学院深圳先进技术研究院
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:梁先文,周凤瑞,张磊聪,张愿,邵伟芳,余雪城,马龙全
关键词:
柔性触觉柔性敏感材料柔性电子皮肤纳米柔性传感器柔性导电橡胶
结项摘要

Flexible pressure sensor is a novel and burgeoning flexible sensitive electronic component, which has important value in consumer electronics, medical health, electronic skin, and so on. How to achieve high sensitivity is one of the key issues in the research of flexible pressure sensor. In this project, we propose a method for the fabrication of flexible surface micro array by using the polymer microspheres self-assembled arrays of as sacrificial templates. Moreover, the one-dimensional metal nanowires will be used as conductive elements to fabricate flexible pressure-sensitive conductive composites with strong piezoresistive effect. Then, the flexible pressure sensor with high sensitivity will be researched by combining with the surface microarray structure and the flexible pressure-sensitive conductive composite materials. In this proposal, we will elucidate the mechanism of the influence of surface microarray structure on the sensitivity of the flexible pressure sensor, and reveal the conductive network characteristics of metal nanowires in the flexible pressure-sensitive conductive composites and the mechanism of the piezoresistive effect. Moreover, we will understand the synergistic effect mechanism between contact resistance and volume resistance in the flexible pressure sensors, and establish the structure-function relationship between the materials, structure and sensitivity of the flexible pressure sensor. Those will provide more adequate scientific basis for the construction of highly sensitive flexible pressure sensor.

柔性压力传感器是一种新兴柔性敏感电子元器件,在消费电子、医疗健康、电子皮肤等领域具有重要应用价值。如何获得高灵敏度是传感器最为核心的问题之一。本项目提出以聚合物微球自组装阵列为牺牲模板制备柔性表面微阵列结构并实现微结构精密调控;同时采用一维金属纳米线为导电基元,制备强压阻效应的柔性压敏导电复合材料;再将表面微阵列结构与柔性压敏导电复合材料相结合,开展高灵敏度柔性压力传感器研究。本项目将阐明表面微结构对灵敏度的影响机制,揭示柔性压敏导电复合材料的导电网络特性与压阻效应的微观机理,弄清接触电阻与体电阻在柔性压力传感器中的协同作用,建立柔性压力传感器材料、结构与灵敏度之间的构效关系,为构建高灵敏度柔性压力传感器提供更充分的科学依据。

项目摘要

本项目开展了基于自组装微阵列牺牲模板技术制备高灵敏度柔性压力传感器及其性能的相关研究工作。在微阵列结构的构建与调控方面积累了丰富经验,并基于此构建了电阻式与电容式柔性压力传感器,并将相关材料与方法拓展到了柔性可拉伸应变传感器的制作,系统研究了微结构的形貌、尺寸、间隔、组合方式等对传感器性能的影响规律,探寻了提高传感器性能尤其是灵敏度的途径与方法,阐明了微结构接触电阻、介电材料的介电常数与厚度对柔性压力传感器灵敏度影响的协同作用机制,为开发高灵敏度柔性压力传感器提供了实验与理论参考。本研究还展示了所研制的柔性传感器在人体健康与运动、智能机械手控制、网联网感知等领域的良好应用潜力,为柔性可穿戴电子器件的发展提供了一种新的选择。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
5

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021

胡友根的其他基金

相似国自然基金

1

基于表面二级多孔结构薄膜的柔性可穿戴压力传感器结构与机制研究

批准号:61904040
批准年份:2019
负责人:罗宁齐
学科分类:F0408
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于超冷原子组装的微阵列及其光学性质

批准号:10174086
批准年份:2001
负责人:罗有华
学科分类:A2205
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
3

基于群模式双折射设计的高灵敏度光子晶体光纤压力传感器研究

批准号:11304122
批准年份:2013
负责人:武创
学科分类:A2201
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
4

自确认压力传感器的研究

批准号:60572010
批准年份:2005
负责人:王祁
学科分类:F0123
资助金额:23.00
项目类别:面上项目