聚二甲基硅氧烷(PDMS)

利用纳米复合材料制作的压阻触觉传感器具有良好的柔韧性、电学性能和灵敏度。但是，通过实现填料材料的均匀分散和利用有效的结构设计来改善触觉感知性能，可以显著提高感知性能，特别是在低压范围。本研究以多壁碳纳米管( MWCNTs )为导电填料，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为聚合物基体，制备了一种新型的具有网格状微结构的柔性压阻触觉传感器。研究重点在于通过使填料材料均匀分散，优化传感器设计和结构，提高触觉传感器性能。采用相同的网格结构传感层(线宽、线间距、厚度为1 mm )，MWCNTs在PDMS中的掺杂质量比在1 ~ 10 wt . %之间变化。掺杂比例为7 wt . %的传感器性能最稳定，在10 ~ 20 kPa的低气压范围内的灵敏度为6.821 kPa - 1，在30 ~ 200 kPa的饱和范围内的灵敏度为0.029 kPa - 1。并对网格结构尺寸进行了优化，分析了网格结构、灵敏度和传感范围之间的关系。为了验证压阻原理，推导了压力与电阻输出的关系式。对于网格结构，线宽、线间距和厚度分别为1、1和0.5 mm的网格结构响应最为稳定和改善。在50 ~ 130kPa的低压范围内，灵敏度为0.2704 kPa - 1；在140 ~ 200kPa的饱和范围内，灵敏度为0.0968 kPa - 1。压阻响应主要与量子隧穿效应有关，可以根据掺杂剂浓度和网格微结构进行优化。

利用纳米复合材料制作的压阻触觉传感器具有良好的柔韧性、电学性能和灵敏度。但是，通过实现填料材料的均匀分散和利用有效的结构设计来改善触觉感知性能，可以显著提高感知性能，特别是在低压范围。本研究以多壁碳纳米管( MWCNTs )为导电填料，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为聚合物基体，制备了一种新型的具有网格状微结构的柔性压阻触觉传感器。研究重点在于通过使填料材料均匀分散，优化传感器设计和结构，提高触觉传感器性能。采用相同的网格结构传感层(线宽、线间距、厚度为1 mm )，MWCNTs在PDMS中的掺杂质量比在1 ~ 10 wt . %之间变化。掺杂比例为7 wt . %的传感器性能最稳定，在10 ~ 20 kPa的低气压范围内的灵敏度为6.821 kPa - 1，在30 ~ 200 kPa的饱和范围内的灵敏度为0.029 kPa - 1。并对网格结构尺寸进行了优化，分析了网格结构、灵敏度和传感范围之间的关系。为了验证压阻原理，推导了压力与电阻输出的关系式。对于网格结构，线宽、线间距和厚度分别为1、1和0.5 mm的网格结构响应最为稳定和改善。在50 ~ 130kPa的低压范围内，灵敏度为0.2704 kPa - 1；在140 ~ 200kPa的饱和范围内，灵敏度为0.0968 kPa - 1。压阻响应主要与量子隧穿效应有关，可以根据掺杂剂浓度和网格微结构进行优化。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )是一种具有透明性、生物相容性、高柔韧性、物理化学稳定性等独特性能的高分子材料，引起了研究者的关注。此外，PDMS改性以及与其他材料的结合可以扩大其应用范围。例如，超疏水涂层的能力允许制造透镜。然而，这些过程很多都是复杂和昂贵的。其中最有前途的改性之一是开发一种可互换的涂层，能够根据某些刺激改变其光学特性，目前还未被研究。由此，我们报道了采用重力铸造工艺对纯PDMS和添加1 %石蜡或蜂蜡的两种PDMS复合材料的力学和光学性能及润湿性的实验研究。与纯PDMS相比，复合材料的抗拉强度和硬度较低。但增大了接触角，使用石蜡添加剂时达到最高值。此外，这些复合材料在分光光度测试中也表现出了有趣的结果，即材料在加热时光学特性发生了变化，从室温下的不透明转变为70℃下的透明，透光率在75 %左右，因此，这些材料在高温下能够改变其透光率，在传感器等智能器件中具有很大的应用潜力。

文摘介绍了基于陶瓷支撑聚合物膜的负载型离子液体膜( SILMs )分离CO2 / N2的研究。采用离子液体1 -乙基- 3 -甲基咪唑醋酸盐( [ Emim ] [ Ac ] )浸渍商业聚二甲基硅氧烷( PDMS )膜的陶瓷支撑体，制备了SILMs，了其对CO2 / N2分离的增强作用和稳定性。分析了进料温度、压差和浸渍方式对研制的SILMs性能的影响。采用两种浸渍方法：涂布法和浸泡法。通过对比涂层法制备的SILMs的分离效率，发现涂层法制备的SILMs具有很好的长期稳定性和很高的CO2 / N2选择性，可达152 .该结果为SILMs选择性分离CO2 / N2提供了廉价的替代方案。与Robeson上键关联式和文献数据的比较表明，在PDMS膜上采用合适的离子液体和浸渍方法，可以显著提高分离性能。

被动采样( PS )是一种用于检测地下水和土壤气体中挥发性有机物的方法。本研究尝试制造一种聚二甲基硅氧烷( PDMS )透析被动采样器，用于检测水相和气相中的三氯乙烯( TCE )。首先确定了被动采样器的平衡时间，然后在三维沙箱中进行多层被动采样，构建了饱和水位以上包气带TCE蒸汽空间分布的层析成像。结果表明，一个平衡时间段

聚二甲基硅氧烷( PDMS )具有透明性、柔韧性、透气性和易用性等特点，是一种应用于各种生物医学领域的有机硅合成材料。虽然PDMS在微观和纳米尺度上促进和辅助了复杂的几何结构的制备，但它并不能与细胞进行最佳的粘附和增殖。人们提出了各种策略来渲染PDMS以增强细胞附着。这些表面改性技术大部分已提供给静态细胞培养系统。然而，像芯片上的器官设备这样的动态细胞培养系统需要平台来重现活体组织微环境的复杂性。在片上器官平台中，PDMS表面通常被细胞外基质( ECM )蛋白包被，这种包被是由于PDMS与ECM蛋白之间存在物理和弱的结合，当受到剪切应力时这种结合会被降解。本文报道了利用聚多巴胺( PDA )在PDMS基微流控器件中共价结合胶原的静态和动态涂层方法，并通过水接触角测量和原子力显微镜( AFM )对涂层方法进行了评价，优化了涂层条件。通过在微流控装置中培养原代人支气管上皮细胞( HBECs )，评价胶原涂层PDMS器件的生物相容性。结果表明，两种PDA涂层方法均能结合胶原蛋白，从而提高细胞的粘附力(约3倍以上)，但两种方法的细胞粘附力没有明显差异。这些结果表明，这样的表面修饰可以帮助在PDMS基微流控器件上包复细胞外基质蛋白。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )具有透明性、柔韧性、透气性和易用性等特点，是一种应用于各种生物医学领域的有机硅合成材料。虽然PDMS在微观和纳米尺度上促进和辅助了复杂的几何结构的制备，但它并不能与细胞进行最佳的粘附和增殖。人们提出了各种策略来渲染PDMS以增强细胞附着。这些表面改性技术大部分已提供给静态细胞培养系统。然而，像片上器官设备这样的动态细胞培养系统要求平台能够重现活体组织微环境的复杂性。在片上器官平台中，PDMS表面通常被细胞外基质( ECM )蛋白包被，这种包被是由于PDMS与ECM蛋白之间存在物理和弱的结合，当受到剪切应力时这种结合会被降解。本文报道了利用聚多巴胺( PDA )在PDMS基微流控器件中共价结合胶原的静态和动态涂层方法，并通过水接触角测量和原子力显微镜( AFM )对涂层方法进行了评价，优化了涂层条件。通过在微流控装置中培养原代人支气管上皮细胞( HBECs )，评价胶原涂层PDMS器件的生物相容性。结果表明，两种PDA涂层方法均能结合胶原蛋白，从而提高细胞的粘附力(约3倍以上)，但两种方法的细胞粘附力没有明显差异。这些结果表明，这样的表面修饰可以帮助在PDMS基微流控器件上包复细胞外基质蛋白。

本报告描述了一种新型圆窗( RW )驱动的中耳种植体压电换能器的设计。换能器由压电元件、镀金铜波纹管、有机硅弹性体(聚二甲基硅氧烷、PDMS )、金属圆柱体(钨)和钛壳组成。压电元件固定在钛壳上，通过波纹管、PDMS和钨圆柱的相互作用产生机械谐振。通过机械振动分析(等效力学模型和有限元分析)，推导出了适用于补偿感音神经性听力损失的PDMS和输出特性钨柱的尺寸，并在此基础上实现了RW压电换能器，并在空载条件下进行了台架试验，以确定其输出特性。换能器在0.1 ~ 1kHz的平坦频带内平均产生219.6 nm的位移，共振频率为2.3 kHz。为了评估输出特性，将响应与早期传感器的响应进行了比较。在相同电压( 6 Vp )驱动下，平带位移平均比其他换能器大30 nm，无反共振现象。因此，我们期望新型换能器能够作为助听器的输出设备，并期望它能提高语音识别，更有效地治疗高频感音神经性听力损失。

本报告描述了一种新型圆窗( RW )驱动的中耳种植体压电换能器的设计。换能器由压电元件、镀金铜波纹管、有机硅弹性体(聚二甲基硅氧烷、PDMS )、金属圆柱体(钨)和钛壳组成。压电元件固定在钛壳上，通过波纹管、PDMS和钨圆柱的相互作用产生机械谐振。通过机械振动分析(等效力学模型和有限元分析)，推导出了适用于补偿感音神经性听力损失的PDMS和输出特性钨柱的尺寸，并在此基础上实现了RW压电换能器，并在空载条件下进行了台架试验，以确定其输出特性。换能器在0.1 ~ 1kHz的平坦频带内平均产生219.6 nm的位移，共振频率为2.3 kHz。为了评估输出特性，将响应与早期传感器的响应进行了比较。在相同电压( 6 Vp )驱动下，平带位移平均比其他换能器大30 nm，无反共振现象。因此，我们期望新型换能器能够作为助听器的输出设备，并期望它能提高语音识别，更有效地治疗高频感音神经性听力损失。

光声发射机代表了传统压电同行很有前途的替代品。然而，缺乏简单有效的动态操纵聚焦声场的方法是当前光声技术面临的普遍而棘手的问题。本文提出了一种构建聚焦可调谐光声发射机的新策略。与现有的主流器件结构不同，创新性地将像光声转换层这样的夹层设计成固支边界的悬浮式弹性膜，利用集成气动执行器可对其进行变形。由于膜的偏转特性，可以得到曲率半径可变的凹球面轮廓。考虑到形状决定的声发射特性，在光声发射机中首次成功地演示了对声场轴向聚焦长度的连续调谐。此外，声信号的负压也得到了显著改善，特别是在焦点处，为应用带来了额外的优势。