祝賀碩士生張亞杰關(guān)于熱風(fēng)槍制備彈性體表面微圖案用于多功能電子皮膚的論文在《Chemical Engineering Journal》發(fā)表
基于柔性壓阻傳感器的電子皮膚(e-skin) 被認(rèn)為是未來(lái)可穿戴電子設(shè)備最重要的組件之一，其靈敏度可以通過(guò)改變表面的微結(jié)構(gòu)來(lái)提高。然而，大多數(shù)表面微圖案的制備方法新穎性差并且制備工藝復(fù)雜。日前，鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院鄭國(guó)強(qiáng)教授課題組在多功能互鎖電子皮膚的制備領(lǐng)域取得積極進(jìn)展。相關(guān)成果以題為“Multifunctional interlocked e-skin based on elastic micropattern array facilely prepared by hot-air-gun” 的論文，發(fā)表在國(guó)際期刊《Chemical Engineering Journal》。
本研究提出了一種用熔融加工方法簡(jiǎn)單高效地制備表面微圖案，該方法利用熱風(fēng)槍在單壁碳納米管 (SWCNTs) /熱塑性聚氨酯 (TPU) 復(fù)合導(dǎo)電膜上直接制備類似半球形微圖案陣列。互鎖的微圖案可以大大改善基于這種微圖案膜的電子皮膚的傳感性能，使其具有非常快的響應(yīng)時(shí)間（<46 ms）、較寬的工作范圍（0.055-254.8 kPa）和優(yōu)異的耐用性（> 20000個(gè)循環(huán)）。有趣的是，互鎖的電子皮膚具有多功能性，可以同時(shí)區(qū)分壓力-溫度刺激。此外，它可以監(jiān)視各種人類生理信號(hào)（例如脈搏波形、語(yǔ)音識(shí)別和人類呼吸行為），表明在人機(jī)交互中的應(yīng)用前景廣闊。此外，可以將準(zhǔn)備好的互鎖皮膚連接到無(wú)線發(fā)射器，以無(wú)線監(jiān)測(cè)呼吸頻率。考慮到簡(jiǎn)便的制備過(guò)程和低成本的原料，可以輕松地將該方法擴(kuò)展到實(shí)際生產(chǎn)中。
以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51873199)；創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目(理科)(No. 20IRTSTHN002)；河南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(182300410172)的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127960