激光诱导的石墨烯应变传感器用于监测身体运动
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Updated: Jun 12, 2025
06:17
Production of a Strain-Measuring Device with an Improved 3D Printer
Published on: January 30, 2020
6.1K
Aida M Barja1, Yu Kyoung Ryu1,2, Sandra Tarancón3
1Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología, Universidad Politécnica de Madrid, Av. Complutense 30, Madrid 28040, Spain.
ACS omega
|September 23, 2024
概括
研究人员开发出灵活的,高度敏感的应变传感器,使用激光诱导的石墨烯 (LIG) 封装在聚二甲基 (PDMS) 中. 这些可穿戴传感器准确监测人体运动和结构健康,在许多周期中表现出强大的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 事物人工智能的进步需要改进应变感应机制和相互连接.
- 激光诱导石墨烯 (LIG) 是一种有希望的技术,用于创建可穿戴,轻量级,灵敏和可靠的应变传感器.
- 将LIG转移到弹性基板上可以提高灵活性和伸展性.
研究的目的:
- 为了制造和表征聚二甲基 (PDMS) 封装的LIG压力应变传感器.
- 为了评估传感器的性能,包括测量因子,线性和耐用性.
- 展示传感器在人体运动和结构健康监测中的应用.
主要方法:
- 使用直接激光写作制造LIG.
- 在PDMS中封装LIG传感器.
- 使用拉曼光谱和扫描电子显微镜进行形态表征.
- 电子机械表征以评估传感器性能.
主要成果:
- 开发了PDMS封装的LIG应变传感器,具有近线性行为和111.1的测量系数.
- 在测试和转移后,形态分析证实了材料完整性.
- 在转移和封装后与基质接触时增加LIG体积提高了传感器性能.
- 证明了对曲角度的准确测量和膝盖曲监测的强大性能 (1500 循环, 8% 应变).
结论:
- PDMS封装可以提高LIG应变传感器的性能和耐用性.
- 这些传感器适用于各种应用,包括可穿戴的人体监测和结构健康监测.
- 开发的传感器为实时应变检测提供了可靠和灵敏的解决方案.
