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【24h】

Fabrication of flexible pressure sensors with microstructured polydimethylsiloxane dielectrics using the breath figures method

机译：使用呼吸指数法制造具有微结构化聚二甲基硅氧烷电介质的柔性压力传感器

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Flexible touch sensors with high sensitivity show promise in biomedical diagnostics and for artificial "electronic skin" for robotics or prosthetic devices. For "electronic skin" applications, there exists a need for low-cost, scalable methods for producing pixels that sense both medium (10-100 kPa) and low pressures (＜10 kPa). Here, the "breath figures" (BFs) method, a simple, self-assembly-based method for producing honeycomb-structured porous polymer films, was used to prepare pattern compressible, and microstructured dielectric layers for capacitive pressure sensors. Porous polystyrene BFs films served as molds for structuring polydimethylsiloxane dielectrics. Pressure sensing devices containing the BFs-molded dielectrics consistently gave pressure response with little hysteresis, high sensitivities at lower applied pressures, and improved sensitivity at higher pressures. Analysis of microstructure geometries and pressure sensor performance suggests that structures with higher aspect ratios (height-to-width) produce less hysteresis, and that less uniform, more polydisperse structures yield a more linear pressure response.
机译：具有高灵敏度的柔性触摸传感器在生物医学诊断以及机器人技术或假肢设备的人工“电子皮肤”中显示出了希望。对于“电子皮肤”应用，需要一种低成本，可扩展的方法来生产可同时感测中压（10-100 kPa）和低压（＜10 kPa）的像素。在这里，“呼吸图形”（BFs）方法是一种简单的，基于自组装的简单方法，用于生产蜂窝结构的多孔聚合物膜，用于制备可压缩的图案化和微结构化的介电层，用于电容式压力传感器。多孔聚苯乙烯BFs薄膜用作构造聚二甲基硅氧烷电介质的模具。包含由BFs模制的电介质的压力传感设备始终具有低滞后性，在较低的施加压力下具有较高的灵敏度以及在较高的压力下具有较高的灵敏度，从而始终能够提供压力响应。对微观结构几何形状和压力传感器性能的分析表明，纵横比（高宽比）较高的结构产生的磁滞较小，而均匀性较低，多分散的结构产生的线性压力响应也更大。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2015年第23期|3584-3594|共11页
  • 作者

    Sophie Miller; Zhenan Bao;

  • 作者单位

    Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA;

    Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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