基于多孔CCTO - PDMS膜的超灵敏宽范围小电容压力传感器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:04
文章英文标题
Ultra-sensitive wide-range small capacitive pressure sensor based on porous CCTO-PDMS membrane
正文
介电弹性体是一种非常流行的复合材料,用于不同的应用场合。钛酸铜钙( CCTO )颗粒具有较高的介电常数,而聚二甲基硅氧烷( PDMS )是一种常用的柔性弹性体,具有良好的弹性能和耐久的耐化学性质,其复合材料在压力/力传感器的制备中显示出重要而独特的特性。为了提高电容式传感器的灵敏度,人们引入了各种弹性体的微结构,但迄今为止PDMS中用于制造微结构的方法较为困难,需要特种设备或强酸碱等危险化学品,否则产生的海绵样结构稍大,不能应用于非常小的场景。本研究采用萃取法制备了具有多个孔隙率的PDMS多孔微结构,探究了不同孔隙率和孔径对电容压力传感器灵敏度的影响,可以提高电容压力传感器的灵敏度、测力范围,也适用于微小场景。此外,目前制备多孔PDMS复合膜的方法也适用于其他较薄PDMS复合膜的制备。
文章内容(英文)
Dielectric elastomer is a very popular composite material used for different applications. Calcium copper titanate (CCTO) particles have a high dielectric constant, while polydimethylsiloxane (PDMS) is a commonly used flexible elastomer with good elastic property and durable chemical resistance, and their composite has shown an important and unique character for the fabrication of the pressure/force sensor. To improve the sensitivity of the capacitive sensor, various elastomers’ microstructures have been introduced; but the methods used to manufacture microstructures in PDMS have so far been more difficult, requiring special equipment or hazardous chemicals such as strong acids and alkalis, otherwise, the sponge-like structures produced are slightly larger and cannot be applied to very small scenes. In this report, the extraction method was used to manufacture porous microstructures of the PDMS with multiple porosities; the influence of different porosities and pore sizes on the sensitivity of capacitive pressure sensors, which can increase the sensitivity of capacitive pressure sensors, the measuring force range, and also applied to tiny scenes, were explored. Additionally, the current methodology for manufacturing porous PDMS composite membranes is also suitable for the manufacture of other thinner PDMS composite porous membranes.
来源出处
Journal|[J]Sensors and Actuators Reports2021. PP 100027-
DOI
https://doi.org/10.1016/J.SNR.2021.100027

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