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压电高分子纳米纤维薄膜的柔性力学传感器

分类:
院内动态
来源:
2011-11-18
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徐春叶
  徐春叶博士一直致力于新材料、高分子聚合及相关器件的研究及教学工作。在日本奈良女子大学攻读博士期间(1994-1998),既开始从事智能热敏高分子复合材料的研究,开发了具有良好热温度性能超高分子量聚乙烯和碳素的复合膜开关材料。1999年因相关工作,在国际高分子大会POLYCHAR-7(美国)荣获最佳学生发表奖。2000年,受邀加入华盛顿大学智能材料研发中心,作为智能高分子组的科研骨干,开始从事智能光致、电致变色高分子及智能变形材料的开发及应用。2002年,被破格提升为研究助理教授,全面负责高分子组智能高分子材料和器件的开发。徐博士的高分子理学博士和工程硕士背景极大推动了相关课题的进展。在短短几年时间,该中心的智能变色、变形研究,尤其是电致变色领域取得了世界瞩目的成果,得到包括美国化学学会、华盛顿大学等国际学术组织和媒体的关注和报道。徐博士于2006年被提升为该中心副主任,2009年晋级为研究副教授,并于该年秋季聘为中国科学技术大学教授,入选百人计划。
演讲题目:压电高分子纳米纤维薄膜的柔性力学传感器
摘要:
  聚偏二氟乙烯 (PVDF) 及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物 (PVDF-TrFE) 具有良好的力学性能和压电效应,经过机械拉伸和电场极化的PVDF和P(VDF-TrFE)薄膜具有高灵敏度、生物相容性及复杂环境稳定性等优点,这些特点使得它们在传感材驱动料方面有着广泛的应用。然而,随着器件微型化及智能化的发展,传统的制作工艺已经不能满足在微型器件、人工智能及健康监测等方面的要求。
  提高力学传感器件灵敏度,改善器件的电信号输出和力学性能是扩展器件使用范围的基本方法。本文利用电纺技术和柔性电极材料制备了基于偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物 [P(VDF-TrFE)] 纳米纤维薄膜的新型柔性力学传感器。利用SEM、XRD对纳米纤维薄膜的形貌及晶体结构进行测试,通过自制的测试系统获得了柔性传感器灵敏度,并对器件进行优化。结果表明利用电纺技术制备的P(VDF-TrFE) 纳米薄膜不仅具有良好的压电性能,而且有着传统压电材料不可比拟的柔软、透气等特性,这使得传感器件的适应领域得到进一步的扩展,如医疗、健康监测等方面。

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