銀納米線柔性壓力傳感器的制備及響應特性優(yōu)化研究.pdf

1、近些年，柔性壓力傳感器的應用受到越來越多人的關注。因為柔性壓力傳感器具有良好的柔彈性，使得傳感器可以貼附于人體皮膚表面以及復雜結(jié)構的物體表面，另外柔性壓力傳感器的可拉伸性以及感知特性，使其在機器人、消費電子產(chǎn)品、醫(yī)療健康監(jiān)測設備、智能手套、平板顯示、航空航天、軍事、工業(yè)等領域有著巨大應用潛力。
　　研究表明，柔性壓力傳感器的設計多采用高分子聚合物材料，如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酰亞胺（PI）、聚對苯二

2、甲酸乙二醇酯（PET）和導電橡膠等，柔性導電材料多采用的是碳納米管、銀納米線、石墨烯等材料。高靈敏度、大面積、柔性及較低的檢出限是柔性壓力傳感器成熟應用的關鍵，因此，研究制備工藝簡單、成本低廉且具有高靈敏度、快速響應時間的柔性壓力傳感器具有重要的科研及實際意義。
　　柔性壓力傳感器按照工作原理主要分為壓阻式、電容式和壓電式傳感器，本論文主要研究電容式壓力傳感器。目前基于銀納米線的柔性電容式壓力傳感器主要是從敏感材料的優(yōu)化和柔性襯底

3、的結(jié)構上來提高傳感器的性能。本論文主要以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為傳感器的柔性襯底層，以銀納米線（AgNWs）為傳感器的敏感材料，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為電容式傳感器的中間介電層，并采用層層疊加的方法制備出電容式壓力傳感器，并對器件結(jié)構改進優(yōu)化傳感器的性能。本論文主要從以下幾方面開展研究：
　　論文改進了銀納米線的制備方法，并從保護劑的相對分子質(zhì)量、前驅(qū)體AgNO3與保護劑PVP的摩爾比、金屬鹽濃度、反應溫度等幾個方面研究

4、影響銀納米線生長的因素，并優(yōu)化各個影響因素，從而制備純凈、高長徑比的銀納米線。
　　論文分別采用噴涂法、滴涂法和旋涂法制備銀納米線電極薄膜，分析平面結(jié)構傳感器存在的問題，并利用磨砂玻璃模板、平面玻璃模板制備出具有不同微納結(jié)構的柔性襯底薄膜，將電極薄膜和柔性襯底薄膜封裝成“三明治結(jié)構”的電容式壓力傳感器，本論文制備的微納結(jié)構襯底的傳感器的靈敏度達到1.1kPa-1，最小檢出限為1Pa，響應時間小于1s。
　　論文結(jié)合壓力裝置、