PDMS-ZnO柔性压电复合材料用于肌肉活性的测量
肌肉活动的测量对于肌肉健康监测、生物力学研究、假肢研制等具有重要意义。本文描述了一种柔性压电复合材料作为测量肌肉活动的传感元件。所研制的压电材料是聚二甲基硅氧烷和氧化锌的复合材料,以单层和双层构型存在。为了测试弯曲模式下的压电性能,在悬臂梁装置上附加了一个复合贴片。当ZnO质量分数为30 %时,复合材料由于振动悬臂梁产生的峰值正弦电压最高( 1.5 V )。在轴向测试中,ZnO含量为30 wt %的复合材料单层结构在冲击载荷作用下的输出电压峰值最大( 0.9 V )。由双层复合贴片组成的传感器被包裹在特定的肌肉上以测量其活性。测量传感器输出电压的变化以增加负载,然后映射到用硬度计测量的肌肉弹性模量的相应值。肱二头肌和卡皮屈肌活动测量的灵敏度分别为3.826和1.245 V MPa-1。