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摘要
柔性纳米复合材料,由于其优异的传感性能、良好的延展性,在压阻式应变传感器方面,受到研究者们不断的关注,主要应用于智能可穿戴,结构健康监测等领域。本文主要从结构设计、制备方法、应用前景三方面,综述了近年来国内外对复合材料压阻式应变传感器在材料选取及结构设计下传感器性能的研究成果及研究进展。首先分析了压阻式传感器的性能参数和传感机制,其次围绕材料优化选取-工艺选择与结构设计-性能与具体应用的主线,进行了深入的讨论与性能分析。由于复合材料传感器的微观导电网络结构与介观层状结构协同主导着传感性能的演变,采用有限元模拟理论与人工智能算法,对传感器的导电网络结构(形成、搭接、演化)、多尺度层状结构设计等方面进行了传感性能的调控与机制分析。最后本文探讨了柔性压阻式传感器的多功能化、信号鉴别与分离、高稳定性与低迟滞性等依然亟需突破与提升的问题,并同时总结了目前复合材料压阻式应变传感器研究工作中的重点及未来的发展方向。
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单位中南大学; 生物工程学院; 航天学院
