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人体皮肤具有柔软，可拉伸，轻便和强韧的特性，并能够将各种输入刺激从外部环境(例如微风)传递到大脑。因此，最近吸引了许多研究人员开发人造皮肤的新型材料，用在软体机器人，可穿戴的传感器和医疗装备和人工智能设备。目前，压电传感器已广泛用于可穿戴设备中以模仿人类皮肤的功能。但是，开发兼具高灵敏度，伸缩性，高弹性和合适的杨氏模量的压电软材料仍然是巨大的挑战。
该课题所研究的是通过将主要的单体：N，N`-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、对苯乙烯磺酸钠(NaSS)、丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF)等数种单体链式聚合后而再经过冷冻干燥过程后所制备的一种具有良好压电特性的聚合物复合弹性体。通过各种如扫描电镜的常规表征以及特殊的电学性能表征，我们发现-C≡N-链和-CH2/-CF2链之间的偶极-偶极相互作用被用来引起PVDF构象的改变(从α构象到β构象)，与之带来的是机械性能增强。通过微观观察，这种由全有机聚合物组成的弹性体具有凹凸不平的褶皱结构，具有极高的可拉伸性，超压缩性和高弹性。使用万能电表测试后，可以发现这种复合压电弹性体有着出色的电势输出能力(Vocmax=253mV)和更高的压电系数(d33max=63pC/N)。通过手指弯曲、喉咙振动、脉搏测试实验验证了弹性体用作柔性传感具有的灵敏性、准确性、稳定性。本研究为下一代新型可穿戴电子设备的研发做出了新的探索。
自供电型电子皮肤已经在现今被相关科研人员视为解决即将到来的可穿戴医疗传感器时代的功耗问题的有希望的候选器械，现如今针对于全有机压电传感器的研究还非常罕见，究其原因，是因为有机压电材料比较常用的便是聚偏氟乙烯，无法制备成具有优良机械性能的薄膜或是薄片用于传感器，因此将聚偏氟乙烯添加入具有高弹性，高耐压性的柔性基底，从而可以应用在人体或电子设备穿戴实时监控系统，这为自供电型电子皮肤的研究提供的新的研究思路和方法。
该课题所研究的是通过将主要的单体：N，N`-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、对苯乙烯磺酸钠(NaSS)、丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF)等数种单体链式聚合后而再经过冷冻干燥过程后所制备的一种具有良好压电特性的聚合物复合弹性体。通过各种如扫描电镜的常规表征以及特殊的电学性能表征，我们发现-C≡N-链和-CH2/-CF2链之间的偶极-偶极相互作用被用来引起PVDF构象的改变(从α构象到β构象)，与之带来的是机械性能增强。通过微观观察，这种由全有机聚合物组成的弹性体具有凹凸不平的褶皱结构，具有极高的可拉伸性，超压缩性和高弹性。使用万能电表测试后，可以发现这种复合压电弹性体有着出色的电势输出能力(Vocmax=253mV)和更高的压电系数(d33max=63pC/N)。通过手指弯曲、喉咙振动、脉搏测试实验验证了弹性体用作柔性传感具有的灵敏性、准确性、稳定性。本研究为下一代新型可穿戴电子设备的研发做出了新的探索。
自供电型电子皮肤已经在现今被相关科研人员视为解决即将到来的可穿戴医疗传感器时代的功耗问题的有希望的候选器械，现如今针对于全有机压电传感器的研究还非常罕见，究其原因，是因为有机压电材料比较常用的便是聚偏氟乙烯，无法制备成具有优良机械性能的薄膜或是薄片用于传感器，因此将聚偏氟乙烯添加入具有高弹性，高耐压性的柔性基底，从而可以应用在人体或电子设备穿戴实时监控系统，这为自供电型电子皮肤的研究提供的新的研究思路和方法。