Mar 19, 2026 Tinggalkan pesanan

Pembangunan Penderia Strain Fleksibel PDMS Bercorak Sangat Sensitif Dan Stabil Untuk Pengesanan Pergerakan Melalui Teknologi Penulisan Langsung Laser

Dengan penyepaduan mendalam dan pembangunan teknologi kecerdasan buatan dan Internet of Things (IoT), penderia terikan yang fleksibel dan boleh renggang telah mendapat perhatian meluas kerana potensi aplikasinya dalam pengesanan gerakan manusia, diagnostik perubatan, interaksi komputer-manusia dan kulit elektronik. Penderia terikan beroperasi dengan menukar rangsangan mekanikal kepada isyarat elektrik-seperti rintangan atau kemuatan-melalui pelbagai mekanisme penderiaan. Antaranya, tolok terikan rintangan telah menjadi tempat tumpuan penyelidikan kerana kepekaan yang tinggi, kos rendah, struktur ringkas dan kemudahan membacanya.

 

Pada masa ini, salah satu strategi biasa untuk mengarang-penderia terikan fleksibel berprestasi tinggi melibatkan pengenalan struktur mikro halus-seperti mikropiramid, lipatan dan tiang mikro-ke atas permukaan substrat elastik untuk mencapai kepekaan yang lebih tinggi dan had pengesanan yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, kaedah fabrikasi mikrostruktur tradisional-seperti pengacuan, fotolitografi dan pemasangan-sendiri-sering melibatkan proses yang menyusahkan,-memakan masa dan mahal, mengehadkan fabrikasi pantas dan-aplikasi penderia berskala besar. Sebaliknya, teknologi pemprosesan laser menawarkan pendekatan baharu kepada pembuatan peranti elektronik yang fleksibel kerana kelebihannya iaitu kelajuan tinggi, kecekapan tinggi, operasi percuma-topeng, kos rendah dan fleksibiliti tinggi. Namun begitu, bergantung semata-mata pada strategi pemprosesan laser untuk mencapai penderia terikan yang pada masa yang sama mempunyai kepekaan tinggi, kebolehan regangan tinggi, lineariti tinggi, tindak balas pantas, histerisis rendah dan kestabilan{12}}jangka panjang kekal sebagai cabaran yang ketara. Cara untuk mencapai pengoptimuman sinergistik sifat ini dalam keadaan fabrikasi-yang mudah dan kos rendah kekal sebagai cabaran teras dalam penyelidikan semasa.

 

Pasukan yang diketuai oleh Xie Xiaozhu dari Pusat Pengajian Kejuruteraan Mekanikal dan Elektrik di Universiti Teknologi Guangdong telah mencadangkan kaedah yang mudah, kos{0}}berkesan dan cekap untuk membangunkan penderia terikan dengan kepekaan tinggi, kebolehregangan dan kestabilan yang baik. Dengan menggabungkan teknologi penulisan langsung laser dengan pencetakan 3D, mereka berjaya menghasilkan penderia ketegangan fleksibel P-PDMS.

 

Kajian ini membangunkan strategi pembuatan-kos rendah dan berskala yang menggabungkan penulisan langsung laser dan teknologi pencetakan 3D untuk menyediakan pelbagai penderia terikan fleksibel PDMS (P-PDMS) bercorak. Kami mengoptimumkan parameter pembuatan seperti pemprosesan laser dan pencetakan 3D untuk menyediakan penderia dengan kepekaan tertinggi dalam julat terikan yang luas. Di bawah parameter proses kekerapan pengimbasan 100kHz, tenaga nadi 1.46μJ, kelajuan pengimbasan 5mm/s dan kelajuan pencetakan 2.5mm/s, sensor yang disediakan dengan struktur mikro komposit mempamerkan kepekaan yang sangat linear. Terutamanya, kepekaan penderia terikan fleksibel struktur mikro komposit (PCM) adalah 159% lebih tinggi daripada penderia mikrostruktur tunggal (PSLM) bercorak dan 339% lebih tinggi daripada penderia tidak bercorak. Dari segi tindak balas dinamik, sensor mempunyai masa tindak balas 140ms (berbanding 362ms untuk sensor tanpa corak dan 244ms untuk sensor mikrostruktur tunggal), dengan pekali histerisis serendah 0.023 dan kestabilan kitaran yang sangat baik. Selain itu, ia mempamerkan tindak balas suhu yang stabil dan had pengesanan ultra-rendah sebanyak 0.0125%. Oleh itu, penderia terikan kami boleh digunakan untuk mengesan pelbagai pergerakan manusia, termasuk pergerakan jari, pergelangan tangan, lutut dan siku. Kaedah penulisan langsung laser juga mempunyai kelebihan kesederhanaan, kecekapan, dan kos rendah, dan menunjukkan potensi besar dalam bidang peranti elektronik boleh pakai.

Hantar pertanyaan

whatsapp

Telefon

E-mel

Siasatan