人体健康监测的新型触觉传感器

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21474096
项目类别：
面上项目
资助金额：
40.0万
负责人：
徐春叶
依托单位：
中国科学技术大学
学科分类：
B0503.有机功能材料化学
结题年份：
2016
批准年份：
2014
项目状态：
已结题
起止时间：
2015-01-01 至2016-12-31

项目参与者：
李保章；杜青； Ayman Sobhi Elmezayyen；翁朵；张菲菲；
关键词：
压电性能电活性高分子高敏感性能柔韧性压力传感器

项目摘要

This proposal aims to develop a unique type of touch sensors for medicare and medical purpose with high sensitivity, excellent flexibility, good breathability, high biocompatability, and good safety. In our design, very thin and light piezoelectrical nanofiber sheets are first prepared with electrospinning. And they will be then coated on both side with electrospun silver-composite or graphene-composite fibers as electrodes. Sensors with such a structure should show good stability and can be used easily and overcome the disavantages of traditional sensors; thus, they also are promising in application for robots. We will carry out systemtic test and evaluation of the properties of the sensors, find out possible effects on structure and properties of the sensors, and buidup foundations for further development.

本提案旨在研发一种灵敏度高，柔软性好，透气性优，安全性高，生物相容性好，用于人体健康监测和治疗的新型触觉传感器。我们的设计方案是采用静电纺丝技术和流延成膜技术分别制出轻质、柔软的压电薄膜。在此基础上，我们将采用电喷纳米银线或石墨烯与高分子混合液的方法在原有压电薄膜的表面上制备出纳米纤维柔性电极。这种结构的传感器具有良好的整体性和可操作性，并克服了传统传感器的缺点，在机器人等医疗以外领域也具有重要的应用价值。我们将对传感器的性能进行全面测试，探讨可能因素对膜结构和压电性能的影响，奠定发展该类传感器技术的理论基础。

结项摘要

本提案旨在研发一种灵敏度高、柔软性好、透气性优、安全性高且生物相容性好，用于人体健康监测的新型触觉传感器。聚偏氟乙烯及其相关的共聚物是具有较高压电性能的高分子材料，且兼具良好的加工性以及化学稳定性。基于这种优良的压电材料，本提案采用混合静电纺丝法，制备了透气的聚偏氟乙烯/还原氧化石墨烯复合电极薄膜，并进一步采用连续静电纺丝法制备了压电器件。该器件克服了传统压电器件的诸多缺点，具有灵敏度高、柔软性好、力学性能优良且兼具透气性的特点，适用于医疗健康监测、机器人传感等可穿戴领域。此外，本提案利用极性溶液中的相分离法制备出了具有自发极化取向性的柔性聚偏氟乙烯薄膜，其制备方法简便，薄膜无需强电场极化即具有较高的压电响应性，节能、高效，有利于促进压电高分子的应用。