线性

我们报道了高性能、溅射、聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复的固相微萃取( SPME )纤维的制备，这些纤维表现出微不足道的携带和相流。这一过程包括将硅溅射到二氧化硅纤维上，并利用蒸气沉积PDMS超薄膜对所得到的多孔纳米结构进行功能化。制备了不同厚度的硅( 0.25，0.8，1.8   µ m )和PDMS ( 8，16，36   nm )，并对其萃取效率进行了评价。通过战斗时间二次离子质谱( ToF-SIMS )、X射线光电子能谱( XPS )、光谱椭偏仪( SE )以及模型、平面硅衬底上接触角测角等方法证实PDMS的沉积。采用直接浸泡SPME结合气相色谱-质谱联用( GC-MS )分析一系列致癌污染物多环芳烃( PAHs )对这些纤维进行了考察。PDMS ( Si ( 1.8   µ m ) / PDMS ( 16   nm )为16   nm的1.8   µ m厚硅涂层在试验组合中产生的响应最好。对该纤维提取PAHs的条件进行了优化，并与商用7 μm PDMS纤维的提取性能进行了比较。测定了溅射纤维的线性( 1 ~ 110   µ gL-1 )、重复性( RSD %，n   =  3 ) ( 17 % ave . )和最低检测限( 0.6 ~ 1.5   µ gL-1 )，发现许多方面优于市售7   µ m PDMS纤维。

柔性压力传感器在健康监测、仿人机器人和可穿戴电子等领域的广泛应用，对其提出了越来越高的要求。尽管传感器的几何微结构设计或活性材料选择已被许多研究者所操纵，但要实现在宽线性检测范围内具有高灵敏度的期望压力传感器仍具有挑战性。本文基于中空结构和微凸起表面结构的聚苯胺/聚二甲基硅氧烷( PANI / PDMS )复合材料，设计了一种柔性可穿戴的压力传感器。通过空心结构和微凸体表面结构的构建，可大大提高传感器的灵敏度和线性度，在宽的线性范围( 0.05 ~ 60   kPa )内，的灵敏度达到0.641   kPa-1，且具有稳定的循环性能( 6000次循环)、快速响应时间( 200   ms )和恢复时间( 150   ms )。重要的是，对该传感器的传感机理进行了理论研究，提出了一种基于隧道效应和接触力学的传感模型，并通过实验验证了其有效性。最后，压力传感器在物体操作、回答鼠标点击和脚步移动等方面展示了实际应用，从而为构建先进的电子设备提供了重要的指导。

柔性压力传感器在健康监测、仿人机器人和可穿戴电子等领域的广泛应用，对其提出了越来越高的要求。尽管传感器的几何微结构设计或主动材料选择已经被许多研究者所操纵，但在宽线性检测范围内实现所需的高灵敏度压力传感器仍然具有挑战性。基于聚苯胺/聚二甲基硅氧烷( PANI / PDMS )复合材料的中空结构和微凸起表面结构，设计了一种柔性可穿戴的压力传感器。通过空心结构和微凸起表面结构的构建，可大大增强传感器的灵敏度和线性度，在宽线性范围( 0.05 ~ 60   k Pa )内灵敏度达到0.641   k Pa-1，传感器还具有稳定的循环性能( 6000次循环)、快速响应时间( 200   ms )和恢复时间( 150   ms )。重要的是，对该传感器的传感机理进行了理论研究，提出了一种基于隧道效应和接触力学的传感模型，并通过实验验证了其有效性。最后，压力传感器在物体操作、回答鼠标点击和脚步移动等方面展示了实际应用，从而为构建先进的电子设备提供了重要的指导。