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基于碳纳米管-PDMS复合材料力敏特性的柔性阵列传感器研究基于碳纳米管/PDMS复合材料力敏特性的柔性阵列传感器研究

摘要：

柔性阵列传感器由于其可弯曲、可拉伸的特性，在人机交互、健康监测和机器人等领域具有广泛的应用前景。本研究采用碳纳米管/PDMS复合材料作为柔性阵列传感器的敏感层，并通过实验研究了其力敏特性。实验结果表明，碳纳米管/PDMS复合材料具有较高的灵敏度和稳定性，能够准确感知外力的大小和方向。本研究为柔性阵列传感器的设计与制备提供了有益的参考。

1.引言

柔性阵列传感器是一种能够在弯曲和拉伸状态下实时感知外力的传感器。它由多个敏感元件组成，并可以形成一个二维阵列结构，具有高灵敏度和高可靠性的特点。柔性阵列传感器在智能机器人、医疗健康、虚拟现实和智能交通等领域有着广泛的应用前景。

2.实验材料与方法

2.1碳纳米管/PDMS复合材料的制备

采用机械混合的方法将碳纳米管和PDMS分散均匀，然后在真空条件下进行漏电泳沉积得到碳纳米管/PDMS复合材料。

2.2柔性阵列传感器的制备

将制备好的碳纳米管/PDMS复合材料涂覆在聚酰亚胺薄膜上，并通过光刻工艺制作出多个敏感元件，最终形成柔性阵列传感器。

2.3力敏特性实验

利用力传感器对柔性阵列传感器施加不同大小和方向的力，并记录输出信号。通过分析输出信号与施加力的关系，研究碳纳米管/PDMS复合材料的力敏特性。

3.结果与讨论

实验结果显示，碳纳米管/PDMS复合材料的柔性阵列传感器具有较高的灵敏度和稳定性。在不同施加力的情况下，其输出信号呈现出明显的变化，并能够准确反映力的大小和方向。这种力敏特性使得柔性阵列传感器在重力感应、力量测量和手势识别等应用中具有广泛的潜力。

4.结论

本研究成功制备了碳纳米管/PDMS复合材料的柔性阵列传感器，并研究了其力敏特性。实验结果表明，碳纳米管/PDMS复合材料具有较高的灵敏度和稳定性，能够准确感知外力的大小和方向。该研究为柔性阵列传感器的设计与制备提供了有益的参考，为其在人机交互、健康监测和机器人等领域的应用提供了理论和实验基础。未来的研究可以进一步优化传感器的性能，并探索更广泛的应用领域本研究成功制备了碳纳米管/PDMS复合材料的柔性阵列传感器，并研究了其力敏特性。实验结果表明，该传感器具有较高的灵敏度和稳定性，能够准确感知外力的大小和方向。该传感器在重力感应、力量测量和手势识别等应用中具有广泛的潜力。本研究为柔性阵列传感器的设计与制备提供了有益的参考，为其在人机交互、健康监测和机器人等领域的应用提供了理论和实验基础。未来的研究可以进一步优化传感器的性能，并探索更广泛的应用领域。通过这项研

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