摘要：柔性电子器件日益流行,给人们的日常生活带来了巨大的变革,同时也激发了柔性储能器件的设计和研制,其中,柔性锂离子电池引起了广泛的关注.为了获得柔性储能器件,首先需要制备柔性电极,即要求在反复变形状态下,电极能够保持优异的力学和电学性能.碳材料具有优异的力学性能和导电性,不仅能够直接制备柔性电极,还能够与活性材料复合,作为基底提供自支撑的导电网络.但是"刚性"的活性材料与"柔性"基底从力学和形态本质上均不匹配,二者的复合、组装、制备方法及其结合强度直接影响电池的电化学性能.本文综述了近年来碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、石墨炔及碳布等碳基柔性电极的发展情况,着重分析了自支撑柔性电极的制备方法、结构特征与电化学性能的关系,同时简要总结了目前几种典型结构的柔性锂离子电池,探讨了碳材料柔性电极面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望.

摘要：基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的加工特性,进一步提出了相应的力敏特性材料结构优化思路和加工流程,利用该流程得到了一种结构轻薄、工艺简单、高灵敏度的微压力传感器。经测试,本文制作的压力传感器的灵敏度能够达到218 f F/mm Hg,在智能穿戴和可植入压力检测等领域显示出较好的应用前景。

摘要：磷脂酶C(PLC)是动植物中重要的脂质水解酶,在哺乳动物细胞的代谢、生长、炎症、分化、衰老和凋亡中起着重要作用,与许多癌症的发生、发展显著相关。蛋白质催化原子转移自由基聚合(PATRP)是高分子设计、制备的有效手段,可通过链式反应将数百个电活性单体连接成一个高相对分子质量的聚合物链,从而使分子识别信号大大增强。首先,在柔性碳布(CC)电极表面修饰纳米金(AuNPs),之后通过3-巯基丙酸、碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺,将PLC的特异性底物磷脂酰乙醇胺(PE)固定在电极上,经过PLC对PE的特异性水解产生磷酸基团,引入Zr^(4+),通过Zr^(4+)的配位作用将聚合引发剂α-溴苯乙酸修饰到电极表面,最后在蛋白质催化作用下进行2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)的PATRP聚合反应,在电极表面引入电活性聚合物分子链,构建信号放大型电化学传感器P(TEMPO)/PE/AuNPs/CC,用于磷脂酶C的高灵敏度检测。结果表明,该传感器检测PLC的线性范围为10~1×10^(5)mU/L,检出限为3.568 mU/L(S/N=3)。与其他检测PLC的方法相比,该传感器具有较宽的检测范围和较低的检出限,且在检测实际乳腺癌细胞中的PLC方面有巨大的实际应用潜力。

摘要：设计并构建包括导电胶带电极和铜丝电极在内的两种柔性电极,用于对聚合物导电复合材料的电阻和粘弹响应进行同步测定;同时,提出一种基于电测量的方法来评估压敏导电胶带的固化过程。实验结果显示,在加热-冷却循环以及聚合物熔点之上的退火等老化过程的作用下,导电胶带的自粘特性可以有效提高电极和样品表面的粘结强度。铜丝电极能在适应样品变形的同时提供可靠的电接触,更适用于电阻-粘弹响应的同步测量。

摘要：柔性电极因其穿戴式表面肌电采集的优势而得到研究学者的广泛关注,但很少有研究针对柔性电极的设计参数提供明确的指导和规范。本实验首先对可能影响电极性能的参数进行了分析;然后利用柔性印刷工艺与喷墨印刷工艺制作5种不同规格的柔性干电极,并将其与商用湿电极进行对比,设计基于尺侧腕伸肌的肌电采集实验,得到100个表面肌电信号段;最后对信号段的时频域特性进行分析,从而确定相关参数对电极性能的影响。结果表明增加电极高度后的有源柔性印刷电路板电极具有更好的信号采集性能。

摘要：无论是空间站长期在轨驻留航天员的健康维护,还是开展航天医学问题研究,都需要对反映人体生理功能的多项生理指标进行监测。随着穿戴式生理检测技术的发展,人们对生理信息持续采集与检测过程的舒适性、低负荷以及人机友好的要求越来越高。笔者团队以织物电极为信号传感器,设计了一套基于柔性电极的穿戴式多生理参数检测系统。系统包括智能服装和生理信号检测模块等硬件以及生理信号显示存储软件,能够实现心电、呼吸、肌电等多生理信号同步检测。文中介绍了检测系统的设计思路、实现方法、关键技术及非稳态下生理信号采集、检测及处理结果,实验结果表明,该系统能够在航天飞行中运动状态下可靠地检测心电、呼吸和肌电等生理信号。

摘要：柔性电极应用于燃煤湿式烟气深度净化技术,高烟气流速下具有气溶胶脱硫率高、无间断在线操作、运行成本低等优点,可有效解决燃煤电厂"石膏雨"现象,同时对SO3、PM2.5、汞等具有协同控制作用。通过湿式烟气柔性电极烟气深度净化技术工艺设计,重点分析了该技术特点及系统构成,详细阐述了系统调试前的准备工作和工作流程,为形成新的烟气治理技术路线提供技术参考。

摘要：随着电子技术的不断发展及柔性电子器件制备工艺的不断完善,人们对便携式、柔性可穿戴电子设备需求逐渐增加,未来人们有望制造出适应性更强、更轻便、更经济的柔性电子产品,然而制备性能良好的柔性电极是设计柔性电子设备的基础。因此,本文提出了设计和制作可弯折拉伸的柔性电极的方法并对其电学性能进行了定量测试。利用柔性基材环氧树脂软胶对金属粉末有相容性的特点,在其中添加银铜粉电功能填料,使柔性基材具有良好的导电性,制备出可弯折可拉伸的柔性电极。通过改变柔性电极的拉伸长度和拉伸次数,测量柔性电极的电阻,证明其具有导电特性和可靠性。

摘要：针对普通干电极和医用湿电极应用于心电监测系统时存在的问题,制备了一种聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)基底上阵列金字塔结构的柔性电极。该电极通过阵列金字塔结构加大电极表面积,减小电极阻抗,并对心电信号处理电路、基于安卓端的APP等部分进行了设计,制作了便携式心电监测系统。实验结果表明,上位机可实时显示心电波形,同时,使用制备的柔性电极可以采集到较好的心电信号。

摘要：柔性电极不仅继承了表面电极的优点,同时减小运动伪迹和噪声,在穿戴式肌电采集中得到普遍关注。在采集表面肌电信号过程中,柔性电极通常被集成到柔顺的织物中,通过织物松紧带间接对电极表面施加压力以固定电极。该压力对电极皮肤阻抗存在很大的影响,因此压力影响下的电极性能分析十分重要。本文首先设计一个压力与自制柔性电极阻抗关系的实验,在该柔性干电极上设置柔性压力传感器并松紧F夹准确改变施加在电极上方的压力大小,通过阻抗分析仪获得6个不同压力下皮肤-电极阻抗变化曲线。最后,在各个压力下对所制作的柔性电极进行肌电信号采集,并用噪声均方根、信噪比与Ag/Ag Cl电极进行对照,评价电极的实际采集性能。分析数据可得,在3N压力作用下采集肌电信号质量较好且较舒适,为可穿戴设备的电极固定所需压力提供一个参考值。