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上海交大:研究基于微金字塔結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌銀納米線的柔性PDMS壓力傳感器及其在尿流量測量中的應(yīng)用

更新時間:2025-03-17   點(diǎn)擊次數(shù):183次

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【上海交大:研究基于微金字塔結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌銀納米線的柔性PDMS壓力傳感器及其在尿流量測量中的應(yīng)用】

1.柔性壓力傳感器的工作原理

本研究在柔性PDMS表面引入了微型椎體結(jié)構(gòu),并在這些微錐體內(nèi)部均勻地嵌入了銀納米線。微型椎體結(jié)構(gòu)的引入增強(qiáng)了傳感器對微小壓力信號的敏感響應(yīng);同時,作為導(dǎo)電成分的銀納米線不僅實現(xiàn)了壓力-電阻信號的采集和轉(zhuǎn)換,而且由于其金屬材料的固有剛性,有效降低了PDMS這種彈性材料固有的遲滯現(xiàn)象。無負(fù)載條件下,由于微錐體與電極之間的接觸面積較小,傳感器的電阻值相對較大。當(dāng)施加壓力時,PDMS的壓縮變形導(dǎo)致嵌入在微錐體表面的銀納米線之間形成了更多的導(dǎo)電連接,同時微錐體與電極之間的接觸面積也相應(yīng)增加。因此,施加的壓力與傳感器的電阻之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系。通過向傳感器施加恒定電壓,將會獲得與壓力信號呈正相關(guān)的電流響應(yīng)。因此,測量電流能夠比直接測量傳感器的電阻獲得更直觀的壓力變化指示。


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