基于柔性微電極陣列的人工皮膚關鍵技術研究.pdf

1、隨著科學技術的進步和發(fā)展，智能傳感器越來越受到社會各界的重視?；谌嵝钥衫煳㈦姌O薄膜應變傳感器是一款可感知物體表面受到拉力作用后應變大小的電子器件，它能夠貼附在不光滑、不平整的表面，在智能機器人、人工皮膚、可穿戴式電子設備等研究領域有著非常廣泛的應用。金具有良好的電學性能，可與柔性基底的結合獲得具有可拉伸性能、信號穩(wěn)定的柔性傳感材料，為柔性可拉伸薄膜應變傳感器的制備和性能提高提供了一個新的思路。本論文以制備和優(yōu)化柔性可拉伸微電極薄膜應

2、變傳感器的性能為目標，開展了金薄膜微觀形貌對傳感器導電性能影響的機理研究，提出了等效電阻網絡模型，并通過實驗數據對該模型進行了驗證。
　　在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上以不同條件濺射沉積導電金薄膜，制備柔性可拉伸微電極，然后對制備出的電極進行拉伸測試，通過數據的整理和分析研究了電極的電阻V.S.應變特性，并結合金薄膜微觀形貌圖對比了不同工藝和不同實驗條件下電極的拉伸率、穩(wěn)定性、線性度等參數。
　　基于等效電阻網絡模型理論

3、，分析了在拉伸測試過程中電極金薄膜的微裂紋形貌對正電阻-應變特性(PSCR)的影響。通過理論與實驗相結合，發(fā)現(xiàn)金薄膜與柔性基底的結合的電阻V.S.應變特性與金薄膜表面的微觀形貌有關，在一定的拉伸范圍內(100％)，當微裂紋未擴張到最大尺寸，電阻隨著應變的增大而增大；而當金薄膜微裂紋擴張到貫穿整個金薄膜的尺寸時，電極上導電通路就被切斷，電阻不再隨應變的增大而發(fā)生變化。
　　基于金薄膜在柔性基底上的電阻V.S.應變特性，做出一種新型的