聚二甲基硅氧烷(PDMS)

基于铍碳纳米结构骨架的压阻式应变传感器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:57
以简单和环保的方式制造出包含超轻和健壮导电骨架的柔性应变传感器,带来了许多加工挑战。在此,我们报道了一种新型的低密度三维导电填料骨架,由天然的psyllium和导电碳纳米结构( CNS,即支化碳纳米管)组成。将聚二甲基硅氧烷( PDMS )渗入骨架后,得到了导电性能优异、压阻灵敏度优越的复合材料。Psyllium协助形成导电CNS网络,因此骨架制成的复合材料仅0.2  wt % CNS的电导率高达6.6   S / m。由0.2   wt % CNS组成的骨架和不同含量的psyllium渗入PDMS的骨架,其线性响应规因子在2.3 - 4.5之间。连续的psyllium- CNS通路不仅增强了复合材料内部的电子传递,而且psyllium还提供额外的机械支持,以确保复合材料中稳定和重复性的应变传感。报道了该复合材料作为控制开关和用于运动检测的潜在应用。

纤维种类和纱线直径对超疏水性能、自清洁性能和耐水雾性能的影响。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:55
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。

粘度对可穿戴器件应用多孔聚二甲基硅氧烷形成的影响

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:55
提升生活质量的医疗器械经历了需求逐渐增加的过程。各种研究小组尝试将皮肤等软材料纳入可穿戴设备。通过在聚二甲基硅氧烷( PDMS )上形成多孔结构,开发了一种具有高弹性的可拉伸基底,并提出了一种利用不同黏度( 400、800、2100和3000 cP )的高压蒸汽对未固化PDMS溶液进行加工的工艺。所提出的方法简化了多孔结构的制造,与其他技术相比具有性价比。形成了各种粘度的多孔结构,并对其电学和力学性能进行了评价。与其他粘度形成的PDMS相比,多孔PDMS ( 3000cP )形成了类似海绵的三维多孔结构。通过最大应变测试,多孔PDMS ( 3000 cP )的延伸率提高了30 %,相对电阻变化小于1000倍。在30 %应变的1500次重复循环试验中,相对电阻使初始电阻( R0 )增加了约10倍。因此,基于软材料的贴片式可穿戴设备可以为机器人应用和连续健康监测提供与人体皮肤连接的创新平台。

粘度对可穿戴器件应用多孔聚二甲基硅氧烷形成的影响。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:55
提升生活质量的医疗器械经历了需求逐渐增加的过程。各种研究小组尝试将皮肤等软材料纳入可穿戴设备。通过在聚二甲基硅氧烷( PDMS )上形成多孔结构,开发了一种具有高弹性的可拉伸基底,并提出了一种利用不同黏度( 400、800、2100和3000 cP )的高压蒸汽对未固化PDMS溶液进行加工的工艺。所提出的方法简化了多孔结构的制造,与其他技术相比具有性价比。形成了各种粘度的多孔结构,并对其电学和力学性能进行了评价。与其他粘度形成的PDMS相比,多孔PDMS ( 3000cP )形成了类似海绵的三维多孔结构。通过最大应变测试,多孔PDMS ( 3000 cP )的延伸率提高了30 %,相对电阻变化小于1000倍。在30 %应变的1500次重复循环试验中,相对电阻使初始电阻( R0 )增加了约10倍。因此,基于软材料的贴片式可穿戴设备可以为机器人应用和连续健康监测提供与人体皮肤连接的创新平台。

一种新型的具有可逆两级导电性的定向CNT纤维/ PDMS弹性导电复合材料

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:42
近年来,人们激发了密集的研究,探索碳纳米管( CNTs )在制备新型聚合物传感器复合材料方面的广阔前景。本研究介绍了一种由直纺碳纳米管纤维(纱线)制备的柔性可拉伸复合弹性体的制备及性能,新型CNT纤维/聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性导电复合材料由于其采用浮动催化剂化学气相沉积( FCCVD )法制备的CNTs独特的结构,表现出可逆的两段导电,随着应变从0 %增加到10 % (阶段Ⅰ),拉伸取向的CNT纤维/ PDMS弹性导电复合材料使CNTs之间的导电通路和接触面积随拉伸距离的增加而不断减小。但是,这种复合弹性体在被拉伸10 %以上的同时,将保持几乎稳定的电阻(阶段Ⅱ)。此外,该复合材料在187次拉伸-释放循环至6 %的预应变水平下电阻变化很小,表现出优异的可拉伸导体性能稳定性和重复性。并对其微观结构、可逆两阶段导电特性及机理进行了讨论。