聚二甲基硅氧烷(PDMS)

摩擦电发生器( TEG )是摩擦电化学和静电感应相结合的简单耦合器，可将机械能转化为电能，具有自供电装置应用的潜力。在本研究中，TEGs由导电纺织( CT )层(由涤纶和不锈钢编织的织物)和聚二甲基硅氧烷( PDMS )层组成。CT摩擦层也被用作导电电极，设计了各种表面形貌，包括未图形化、点状和间距为1和2厘米的线状。实验结果表明，未图形化CT层的TEG输出电压为54.6 V，输出电流为5.46 µ A。图形化表面增加了CT与PDMS层之间的有效接触面积和摩擦效应，使输出电压和电流分别提高到94.4 V和9.44 µ A。与未图形化CT层相比，采用1 cm间距线、2 cm间距线和点的图形化分别提高了1.73、1.68和1.24倍。而且，1 cm间距的TEG产生了181.9 mW / m2的高输出功率密度。

在本研究中，我们证明了微/微分级结构足以利用聚二甲基硅氧烷( PDMS )浸涂实现超疏水表面。进一步考察了纤维种类和纱线直径对超疏水性能和耐水雾性能的影响。采用两种纤维(短纤维和长丝)和三种纱线直径( 177D、314D和475D )的涤纶织物。研究了表面性质和化学成分的变化。测量了超疏水表面的静态接触角和脱落角，并进行了自清洁试验。还测试了喷水驱避性，以及水蒸气透过率和透气性。PDMS涂层短纤维织物表现出比PDMS涂层长丝织物更好的超疏水和疏油性，而长丝织物表现出良好的自清洁性能和更高的拒水喷淋水平。当纱线直径增大时，织物需要更高的PDMS浓度和更长的涂层时间来均匀涂层。涂层后水蒸气透过率和透气性没有明显变化。因此，与其他化学方法制备的超疏水纺织品相比，采用本研究的简单方法制备的超疏水微/微分级织物更具有实用性和大规模生产的潜力。

采用分子动力学模拟方法研究了热界面材料聚二甲基硅氧烷( PDMS )的传热影响因素，结果表明，非晶PDMS比晶态PDMS具有更大的热导率，较长的链段有利于热导率的提高。根据上述结论，分析了骨干上结构的差异。研究发现，非晶态PDMS骨架具有较为平整的扭转势面，从而与结晶态PDMS相比具有一定的转动柔软性。更有意思的是，通过二面角的分布，我们还发现非晶态PDMS主链的二面角分布随链长的增加而保持恒定，但对于晶态PDMS，对于长链，二面角向小角度移动，表明非晶态PDMS具有相对稳定的主链结构。通过计算声子态密度( PDOS )，我们发现更多的硅( Si )和氧( O )原子有利于骨架的振动，从而提高了热导率。总之，通过模拟，我们得出了这6个因素(非晶状态、朗格链、良好的转动柔软性、更强的振动、更多的Si和O原子以及沿热流方向更高密度)对热导率正向影响，可以为选择更好的构型提高热导率提供可靠的理论依据。

智能医疗设备连接物联网( IoT )进行医疗服务，可以获取风险患者的生理数据，并将这些数据实时传输给医生和医院。这些器件需要有足够寿命的电源来供给能量，限制了传统的电化学电池。此外，这些电池可能含有有毒物质，损害患者和环境的健康。逐步替代这些电化学电池的另一种解决方案是研制摩擦电能收集器( TEHs )，它可以将环境的动能转化为电能。这里，我们制备了以二硫化钼( MoS2 )薄膜为顶层元素的不锈钢基底( 25 mm×15 mm )和在氧化铟锡( PET / ITO )薄膜上沉积聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜形成的TEH，该TEH的最大产生电压为2.3 V，最大输出功率为112.55μW，负载电阻为47 kΩ，机械振动为59.7 Hz。拟议的TEH可用于为潜在的智能医疗设备供电。

智能医疗设备连接物联网( IoT )进行医疗服务，可以获取风险患者的生理数据，并将这些数据实时传输给医生和医院。这些器件需要有足够寿命的电源来供给能量，限制了传统的电化学电池。此外，这些电池可能含有有毒物质，损害患者和环境的健康。逐步替代这些电化学电池的另一种解决方案是研制摩擦电能收集器( TEHs )，它可以将环境的动能转化为电能。这里，我们制备了以二硫化钼( MoS2 )薄膜为顶层元素的不锈钢基底( 25 mm×15 mm )和在氧化铟锡( PET / ITO )薄膜上沉积聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜形成的TEH，该TEH的最大产生电压为2.3 V，最大输出功率为112.55μW，负载电阻为47 kΩ，机械振动为59.7 Hz。拟议的TEH可用于为潜在的智能医疗设备供电。

低表面能涂层可以保护海洋设备免受生物污损，但由于水冲刷提供的剪切力不足，在静态应用中仍然是一个挑战。在此，我们通过缩聚反应制备了以聚二甲基硅氧烷( PDMS )、聚四氢呋喃( PTMG )为主链、7 -氨基-4 -甲基香豆素为防污基团的聚氨酯。7 -氨基-4 -甲基香豆素的典型苯并吡喃骨架除了对高透光率海水中紫外波段的荧光响应外，还赋予抗菌性能。由于荧光防污与接触抑菌作用的强协同作用，PDMS基防污缓释表面具有优越的防污效果，防污基团的量极少(小于0.20  wt % )，几乎是以往研究中最低的。而7 -氨基- 4 -甲基香豆素可以从植物中自然衍生出来，为环境友好型防污策略探索了新的研究方向。

聚合酶链式反应( PCR )常用于扩增和定量核酸片段，通常采用台式热循环仪。为了使PCR过程自动化、集成化和微型化，在微流控环境中研究了几种策略。其中，基于连续流的微流控PCR允许使用零排放体积的快速热循环，以最少的反应时间与复用。目的：研制一种可在独立设计的便携式、易用、低成本、自动化、小型化的温控平台( TCP )上进行DNA扩增的微流控装置。方法：采用直接激光写入器( DLW )，利用干膜光刻胶( DFR )在玻璃上制作主控器；进一步，研制了基于PDMS的微流控装置，其尺寸为30 ( L ) ×0.32 mm2 ( W ) ×35 µ m ( H )，采用氧等离子体键合在玻璃上。便携式设备展示了使用物联网平台进行实时数据流的关键特性，可方便地对智能手机进行数据访问、监测和存储。该装置的温度灵敏度为±0.5℃，最高可达温度为300℃，微流控装置置于TCP上。采用自动注射器泵，在各种流量下引入反应体积20µL。作为概念的证明，本实验在该平台上成功扩增了594碱基对的大鼠GAPDH基因，并通过凝胶电泳方法进行了验证。最后，将本文装置得到的结果与结果与常规热循环器进行了比较，该装置具有良好的装置效率和低功耗，显著缩短了所需的放大时间，具有良好的性能和新颖性。