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美國E+E傳感器性能研究
近幾年柔性電子器件快速發(fā)展，在顯示屏，機器人技術(shù)和醫(yī)學(xué)治療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。聚合物是柔性器件的重要組成部分，不僅提供柔性支撐，更是一種功能性材料，可以產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移并處理機械、電等信號。本文以聚酰亞胺薄膜（PI）為基礎(chǔ)材料，研究了通過離子交換在其表面實現(xiàn)金屬圖形化的工藝，并基于該工藝，在柔性PI上制作了濕度、溫度和壓力三種傳感器，測試傳感器的性能。

美國E+E傳感器性能研究
研究工作如下：*，基于全濕化學(xué)工藝（all-wet chemical），離子交換實現(xiàn)PI表面金屬圖形化。首先，通過KOH溶液處理，聚酰亞胺薄膜表面被改性為聚酰胺酸（鉀鹽）（PAA），接著經(jīng)過銀氨溶液浸泡，K +g+交換，再利用噴墨打印作為掩模層，采用雙氧水快速還原法和熱處理還原法，制備了Ag-PI復(fù)合結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了金屬銀的圖案化。對Ag-PI復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄膜進行表征，發(fā)現(xiàn)所生成的銀為面心立方結(jié)構(gòu)。銀層致密，具有良好的導(dǎo)電性。研究表明，采用上述兩種方法所得到的PI表面存在著差異，熱處理法會使得改性后產(chǎn)生的PAA環(huán)化，重新形成PI；而雙氧水快速還原法不會對改性后的PI產(chǎn)生影響，其表面仍然是PAA。研究了堿性溶液改性處理時間、銀氨溶液離子交換處理時間以及還原時間等對復(fù)合薄膜銀層電學(xué)性能的影響，得到了優(yōu)化的工藝條件。zui后膠帶粘貼測試表明，銀與襯底之間存在*的結(jié)合力；彎曲測試表明，銀層有很好的魯棒性能，在彎曲次數(shù)超過10000次后沒有明顯的損傷。第二，實現(xiàn)了基于“一步掩模法”的大面積新型柔性濕度傳感器陣列。PI及其改性產(chǎn)物PAA既是襯底又作為感濕材料。結(jié)合PI表面金屬圖形化工藝制作了叉指電極，實現(xiàn)了“一步掩模法”制造基于P1材料和PAA材料的叉指電容式濕度傳感器，研究了感濕性能。發(fā)現(xiàn)基于PI材料的傳感器的性能要優(yōu)于PAA材料。另外，為了解決濕度傳感器響應(yīng)慢的特點，利用MATLAB進行數(shù)學(xué)建模，發(fā)展了一種通過對動態(tài)輸出數(shù)據(jù)進行處理，準確快速地估算真實的濕度值的方法。第三，“一步掩模法”制備了柔性溫度傳感器。在聚酰亞胺薄膜上設(shè)計制作兩種形狀（蛇形，螺旋形）的銀電阻型溫度傳感器。測試結(jié)果表明，溫滯小，zui大溫滯誤差1%；響應(yīng)時間在幾十秒左右。兩種傳感器的zui大非線性誤差小于4.8%,相關(guān)因子大于0.998。對于采用蛇形和螺旋型結(jié)構(gòu)的傳感器，靈敏度分別為0.002/℃左右。研究表明，制得的溫度傳感器性能良好，在100℃以內(nèi)，靈敏度方面與常用的鉑電阻RTD相當，適用于溫度測量。第四，研制了基于石墨/PDMS復(fù)合材料的壓力傳感器。采用“一步掩模法”工藝在聚酰亞胺襯底上制作了叉指型電極，滴涂一層石墨/PDMS有機復(fù)合材料為壓阻材料，制作了壓力傳感器。測試結(jié)果表明，在曲率從0.03 mm-1變化到0.12mm-時，電阻變化范圍約為8 kΩ～12 kΩ；zui大遲滯誤差不到3%；響應(yīng)、恢復(fù)時間均小于1 s。在曲率小于0.10 mm-1的情況下其重復(fù)性良好，誤差不超過2%。第五，實現(xiàn)溫度、濕度、壓力傳感器在PI襯底上的單片集成，所研究的系統(tǒng)有望應(yīng)用于人體舒適度測量、機器人、智能皮膚等柔性電子學(xué)領(lǐng)域。

美國E+E傳感器性能研究
隨著各種微加工技術(shù)的發(fā)展，美國E+E出現(xiàn)了各種微型的光纖法珀傳感器。光纖法珀壓力傳感器繼承了光纖傳感器的基本優(yōu)點，并得到了較好的發(fā)展應(yīng)用。