有机硅小知识-石墨烯聚二甲基硅氧烷复合泡沫作为压阻式传感器
针对个性化医疗监护的需求,对柔性、超敏、可挤压、可贴装和可穿戴传感器的需求日益增长,因此有必要探索基于纳米聚合物复合材料的新型传感器。下面介绍一下关于敏感的3D可压缩石墨烯-聚二甲基硅氧烷(PDMS)泡沫压阻传感器。该传感器通过将多层石墨烯纳米颗粒注入糖基多孔PDMS泡沫结构中来实现。所制得的压阻式泡沫塑料传感器的静态和动态压缩应变测试结果显示,在0-50%的应变范围内,存在两个线性响应区域,平均应变因子为2.87~8.77。此外,动态刺激响应揭示了传感器的能力,有效地跟踪动态压力高达70赫兹的频率。该传感器在36000次循环压缩载荷和100次完整的人类步态运动周期中显示出很高的稳定性。通过仿真步态模型和实时步态表征实验,3D传感泡沫体可精确的对人体步态进行监测。实时步态实验表明,鞋底三个位置的压力分布信息不仅可以区分步行和跑步等不同的人类步态,还可以识别可能的跌倒情况。本论文还展示了传感器区分足部解剖结构的能力,如扁平足(低中心弓)和中弓脚,这是更有效的生物力学。此外,传感器能够感知各种基本的关节运动反应,证明它们适合于个性化医疗应用。