高导电性PVDF/PAN结合电纤维膜与嵌入的银纳米粒子的制备和特征
Siyang Wu1,2, Luyu Zhang2, Xiaochun Qiu1
1College of Engineering and Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China.
Polymers
|January 8, 2025
概括
使用PVDF/PAN结合电和银纳米粒子 (AgNPs) 开发出具有高导电性和可拉伸的纤维膜. 这些新型材料对可靠的可穿戴传感器和灵活的电子产品有很大的前景.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 纳米技术纳米技术
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 开发用于可穿戴传感应用的先进材料对于下一代人机接口至关重要.
- 现有的材料往往缺乏必要的导电性,伸展性和稳定性的组合,以获得强大的性能.
研究的目的:
- 使用PVDF/PAN结合电与嵌入的银纳米粒子 (AgNPs) 设计具有高导电性和可拉伸的纤维膜.
- 为了优化制造过程以提高电气和机械性能.
- 为了评估这些膜作为可穿戴式应变传感器的性能.
主要方法:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 和聚烯 (PAN) 的结合电.
- 选择性溶解聚烯 (PVP) 以创建多孔结构.
- 银纳米颗粒 (AgNPs) 通过吸附减小方法的融入.
- 系统优化PVP含量和酸银 (AgNO3) 度.
主要成果:
- 优化的膜 (10重量% PVP,1.2mol/L AgNO3) 实现了高电导率 (874.93 S/m) 和机械强度 (2.34 MPa).
- 优秀的应变传感性能,标尺系数为12.64,在0-30%的应变范围内.
- 证明了对各种身体运动 (手腕,肘部,手指,膝盖) 具有不同稳定的特定位置感应能力.
结论:
- 开发的导电多孔PVDF/PAN复合纤维膜适用于可穿戴传感器和灵活的电子产品.
- 该材料显示了人机界面的潜力,需要可靠的,中等范围的运动检测.
- 结合电纤维膜的进一步优化为下一代可穿戴传感器提供了有希望的途径.
