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

基本信息
批准号:61904040
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:罗宁齐
学科分类:
依托单位:广东工业大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
生理信号监测低维材料柔性电子器件压力传感器
结项摘要

Flexible pressure sensors (FPS) attract extensive research interests in recent years due to their broad applications such as electronic skin (e-skin), human–machine interaction, and physiological signal monitoring. By layer ablation method, this project plan to prepare hierarchical porous structure thin film as the sensing material for fabricating flexible pressure sensor of high sensitivity in wide linear range, which will suit the application of monitoring physiological signals of the human body. We aim to tune the sensor sensitivity and linear range separately through new material structure design. The findings of this study will provide guidance to the design and fabrication of versatile FPS. The optimal sensor will be used for measuring arterial blood pressure pulse, and the respiration and heart rate of the human body will be extracted accordingly to provide alternative solution for mobile health monitoring.

柔性压力传感器因其在电子皮肤、人机交互、生理信号监测等方面的广泛应用而备受关注。本项目将通过激光烧蚀法制备具有表面二级多孔结构的复合薄膜材料作为传感单元,设计一种在宽压力探测区间内具有高灵敏度的柔性压力传感器,以便用于监测人体生理信号。通过材料结构设计,实现独立调控柔性压力传感器的线性区间和灵敏度,为设计通用型的柔性压力传感器结构提供参考方案与思路。该柔性压力传感器将用于监测人体脉搏波信号,记录人体呼吸及心率数据等生理信息,为移动健穿戴康监测提供理论依据和解决方案。

项目摘要

柔性压力传感器因其在电子皮肤、人机交互、生理信号监测等方面的广泛应用而备受关注。本项目首先通过激光烧蚀法制备具有表面二级多孔结构的复合薄膜材料作为传感单元,设计一种在宽压力探测区间内具有高灵敏度的柔性压力传感器,以便用于监测人体生理信号;其次,通过材料结构设计,制备多孔结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜并通过激光烧蚀其表面制备出周期性二级孔洞结构;在该二级孔洞结构薄膜表面旋涂碳纳米管(CNTs)以形成导电网络;第三,研究实现独立调控柔性压力传感器的线性区间和灵敏度,以及导电性和力学弹性,从而研发出一款通用型压力传感器,既能满足高灵敏度的要求,又能在大的压力测量范围内使用,并用该薄膜组装成柔性压力传感器,用于监测人体腕部脉搏波信号并分析呼吸与心率等生理指标。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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