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發布時間：2021-09-18 17:19
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基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸應變傳感器
可拉伸的應變傳感器，在可穿戴器件、健康檢測和運動模擬器、軟性機器人、電子皮膚、各種y療應用中起著重要作用。這些應用常常要求其在各種觸摸拉伸等應變下，能夠準確且可靠地探測到應變。低可靠性和靈敏度以及窄的感應范圍限制了其進一步發展。
中國k學院寧波材料所葛子義研究員團隊聯合香港理工大學嚴鋒課題組，研發出一種具有寬可拉伸范圍、高靈敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸應變傳感器，并成功實現對人體運動行為的實時準確可靠監測。
器件對手指彎曲的精準梯度響應（循環三次）；器件在0？50%拉伸下的應變響應
該團隊成員樊細副研究員和香港理工大學王乃祥等利用新型的轉移？印刷方法制備了高導電的PEDOT:PSS/AgNW雜化透明薄膜。x酸處理的PEDOT:PSS表現了高的導電性（導電率σ=3100Scm？1）。然后通過液體PDMS固化輔助轉移？印刷方法，將PEDOT:PSS/Ag NW材料從玻璃襯底上轉移？而室溫溫和甲磺酸處理為制備高性能柔性的PEDOT:PSS的塑料電極提供了一條簡單而有效的途徑。印刷到彈性的PDMS薄膜，從而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的應變傳感器。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆結構以及界面之間強的粘附性，提高器件結構的穩固性，這有利于提高應變響應的可靠性。另外，盡管少量的Ag NWs在拉伸過程中會斷裂，但是x酸處理的高導電的PEDOT:PSS能夠補償AgNWs的導電性的下降；這種雜化的薄膜提供了多條導電通道，有利于載流子的傳輸和電荷收集，從而增強了器件響應的可靠性。
PEDOT成膜方法
目前PEDOT成膜方法主要有物理涂覆法、電化學聚合法和原位聚合法：
物理涂敷法
物理涂覆法是將PEDOT分散液，通過刮涂、滴涂、旋涂等方式，涂覆在基材表面，經干燥后形成PEDOT薄膜。通常情況下，需要利用水溶性較好的PSS作為絡合離子與PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物，使不溶于水的PEDOT可以獲得較好的水溶性以及成膜性。將PSS溶解于一定量的去離子水中，向其中滴加入EDOT單體，緩慢攪拌。
物理涂覆法操作簡單，直接使用市售的PEDOT溶液或對其進行一定的摻雜改性后即可涂膜。其缺點主要是由于PEDOT本身不溶不熔的性質而不能單獨成膜，要加入PSS形成分散液后方能采用物理涂覆法。此外物理法制得的膜厚度較大，厚度j確度較低。但是其方便地添加粒子、更換電解液等，是適用于大規模工業化的一種成膜方法。PSS含有兩x官能團，磺酸又是強酸，所以它不僅可以作為分散劑，改善PEDOT的溶解性，而且可以作為平衡電荷的摻雜劑，提高PEDOT的電導率。
PEDOT-顯示器的未來？
—均質處理PEDOT
PEDOT/PSS懸浮液在塑料或玻璃表面，可以形成透明的PEDOT/PSS導電膜，不僅加工處理方便，而且具有可見光透過率高，用量小，抗水解性能好，綠色環保（水基分散體）等優點，使得PEDOT獲得了巨大的商業成功，在有機薄膜太陽能電池材料，OLED材料，電致變色材料，透明電極材料等領域有廣闊應用前景，在靜電屏蔽也有應用。ODA-SA/PEDOT-PSS膜電導率高于ODA/PEDOT-PSS復合LB膜,其電導率呈各向異性,水平電導率(σ_‖)與垂直電導率(σ_⊥)之間相差3～4個數量級,Ⅰ-Ⅴ曲線呈指數關系,為典型的電子隧穿類型。
實驗現象：
1.隨著均質壓力和次數的增加，樣品的顏色有一定程度的變淺
2.均質前的沉淀物，均質之后靜置后樣品狀態穩定不沉淀
3.均質處理后，樣品溫度會略微升高，此時在試管中的流動狀態仍為液體。靜置后溫度降低，“粘壁”現象會較為明顯。
對比PEDOT：PSS薄膜，PEDOT：PSS水凝膠因其富含水的性質和類似組織的機械性能而被認為是生物組織更理想的接口替代品。因為它們不僅可以為細胞生長和分化提供適宜的微環境，而且還提供了一種導電網絡，可以在電刺激下原位研究細胞行為。不幸的是，目前大多數PEDOT：PSS水凝膠都是在超出生物組織的耐受極限高溫環境下制備的。此外，目前幾乎沒有報道可注射的PEDOT：PSS水凝膠，而其對于微創生物醫學是非常急需的。（XinyuJiang,ShanglongPeng*,etal。
