基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）制造的可伸缩挠性电路

可伸缩电子是一种新兴的领域，代表了一种新型的电子线路形成方式。文章介绍了基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）制造的混合可伸缩电路和印刷可伸缩电路，简述了可伸缩电路的主要要求以及表皮电路、生物电子传感器等新颖的可伸缩电路应用，为印制电路高新制造提出了发展的新动力。

聚二甲基硅氧烷润湿各向异性薄膜

利用模板技术制备了聚二甲基硅氧烷光盘沟槽微结构薄膜,采用电子显微镜对材料进行表征并对薄膜的润湿性各向异性进行了研究.结果表明:刻录可以使光盘沟槽加深,利用聚二甲基硅氧烷复制的薄膜表面具有与光盘基本一致的表面微结构,但沟槽深度比原光盘有所降低.平行沟槽方向的接触角大于与垂直沟槽方向的接触角,具有明显的润湿各向异性.

聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面修饰及在细胞培养中的应用

文章给出了几种应用较多的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面修饰方法,包括表面改性和表面图案化。研究发现,等离子处理和明胶涂层两种方法结合能有效改善PDMS表面的亲水性。PDMS表面力学性质及图案拓扑结构能够对细胞的生长产生影响。PDMS表面改性的长效性和表面图案对细胞的影响机制还有待进一步研究。

基于聚二甲基硅氧烷-硼酸交联疏水界面自愈合性能研究

疏水界面易受到外界环境如刮擦、磨损等影响,难以保持持久疏水性能。因此,具有自愈合性能的疏水界面的制备成为研究热点。通过聚二甲基硅氧烷与硼酸按照一定的比例反应,其中以异丙醇为溶剂,利用有机硅固有的疏水特性,设计和合成具有聚二甲基硅氧烷网络链和动态硼酸酯交联的薄膜(BA/PDMS),通过浸渍的方式将BA/PDMS处理到载玻片表面,对其表面红外光谱、表面元素分析、接触角、自愈合性能、表面能和稳定性等进行测试。结果表明:BA/PDMS结构具有良好的自愈合性能和良好的化学稳定性。

基于电渗驱动的聚二甲基硅氧烷薄膜微泵

设计了一种电渗驱动聚二甲基硅氧烷(polydimethyl siloxane,PDMS)薄膜式微泵,建立了该泵在理想情况下的数学模型。在实验室中设计并制作了样机,并在输入电压30V、输入频率1.4Hz时,得到最大的输出流量为133μL/min(选用纯净水为测试液体)。为得到高性能的输出,通过实验找到一个占空比为30%的控制信号。通过一系列系统实验进一步验证:电渗驱动PDMS薄膜式微泵性能稳定、输出流量易于精确控制、不受输送药剂特性限制,适用于生化分析领域。

聚二甲基硅氧烷基Fe_(10)Co_(90)褶皱薄膜表面形貌与静态磁性能

以施加20%的单轴拉伸预应变的超弹性聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基(衬)底,采用磁控溅射方法制备Ta缓冲层和Fe_(10)Co_(90)(FeCo)磁性薄膜。衬底预应变释放后,样品表现出周期性褶皱形貌。采用原子力显微镜、振动样品磁强计对FeCo样品的表面形貌和室温静态磁性进行表征,研究了其磁各向异性与表面形貌、机械拉伸应变的依赖关系。样品表面周期性褶皱形貌的波长、起伏度以及样品的单轴磁各向异性均随薄膜厚度的增大而增大。由于表面褶皱结构的应变释放作用,机械拉伸应变的施加基本不改变薄膜的磁各向异性,为制备保持性能不变的柔性磁电子器件提供一种有效的思路。

碳纳米管掺杂对聚二甲基硅氧烷薄膜相对介电常数的影响

聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜是基于静电效应的驻极体基微振动传感器和能量采集器中常用的弹性材料,但其相对介电常数偏低,严重阻碍了相关器件工作效率的提高。针对这一问题,本研究提出了一种添加碳纳米管(CNT)提高其相对介电常数的方法。制备了一系列CNT质量分数不同的PDMS薄膜,采用平板电容器原理测量了其相对介电常数,同时测试了其弹性模量和体电阻率。结果表明,在PDMS薄膜中掺杂CNT,可有效提高PDMS薄膜的相对介电常数。CNT的掺杂对PDMS薄膜的弹性、柔性、可塑性等力学性能影响较小,同时仍能保持PDMS薄膜较高的体电阻率。

含聚二甲基硅氧烷的聚醚聚氨酯膜透气性及表面性质研究

以聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）／聚四氢呋喃（ＰＴＭＯ）为软段，４，４′－二环己基甲烷二异氰酸酯（ＨＭＤＩ）为硬段（丁二醇ＢＤ为扩链剂）制成的多相嵌段共聚物作为基质材料，进行了气体（Ｏ２和Ｎ２）透过性试验，同时对膜材料进行了ＥＳＣＡ表面分析。结果表明，共聚物膜的透气性能取决于材料中连续相组分，随着软段中ＰＤＭＳ含量的改变而变化。当ＰＤＭＳ含量较高时，共聚物膜显示出ＰＤＭＳ均聚物的特性，具有较高的气体透过性和类似于ＰＤＭＳ均聚物的气体透过选择性ＰＯ２／ＰＮ２。ＥＳＣＡ结果表明，膜表面硅氧烷含量高于本体膜而表现出硅氧烷在表面的富集作用。

聚二甲基硅氧烷/聚醚砜复合膜渗透汽化分离水中乙酸的性能研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚醚砜(PDMS/PES)复合膜,用于乙酸/水体系的渗透汽化分离。研究了料液质量浓度、温度、流速及下游侧压力对渗透汽化分离性能的影响。实验结果表明,随着料液中乙酸质量浓度的增大,渗透通量增加,而分离因子呈先增大后减小的趋势;随着料液温度的升高,渗透通量增大而分离因子减小;随着料液流速的增大,渗透通量增大而分离因子减小,当达到湍流状态后,两者的变化趋势不明显;随着下游侧压力的增大,渗透通量和分离因子均减小,为获得较好的分离效果应使透过侧保持尽可能高的真空度。

液氮射流冲击冷却聚二甲基硅氧烷的温度场仿真和实验研究

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显脆化温度-147℃需要5.747 s,说明PDMS无法在接触液氮的瞬间就达到可加工的脆化状态,有必要重视加工前的预冷却时间;又通过仿真数据拟合了PDMS冷却至-147℃的冷却速度,以冷却速度为参考预测了实际加工中所需的预冷却时间。对比冷却速度发现,距PDMS试样表面0~100μm深度范围内的冷却速度比0~1500μm深度范围内冷却速度快22.054%,PDMS试样放置在铝合金工作台上的冷却速度比绝热工作台上快22.311%。

红外分光光度法测定西甲硅油中聚二甲基硅氧烷的含量

实验建立了红外分光光度法测定西甲硅油中聚二甲基硅氧烷的含量。测定条件为波数1261 cm^(-1),溴化钾吸收池厚度0.5 mm。在该条件下聚二甲基硅氧烷的线性范围为3.01~45.21 mg·mL^(-1),平均加样回收率103.1%,相对偏差1.76%。该方法简便准确,灵敏度高,适合西甲硅油中聚二甲基硅氧烷的含量测定。

聚二甲基硅氧烷芯片粘接强度的实验研究

聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料广泛地应用于制作微流控芯片。本文研究了PDMS预聚体与固化剂的配比、固化温度和固化时间、固化模具以及紫外光照射等重要因素对PDMS芯片封接强度的影响,得到PDMS芯片封接的最佳条件为:基片和盖片所用PDMS预聚体与固化剂的最佳质量配比为10∶1,最佳固化温度为75℃,固化时间为40 min;采用不同材料模具制作PDMS片,其表面均方根粗糙度控制着芯片的粘接强度。在研究的三种模具材料中,用有机玻璃模具制作的PDMS片间的粘接强度最高,用玻璃模具制作的PDMS片间粘接强度最小;PDMS片经紫外光照射表面处理后,粘接强度会增加。

~·OH对聚二甲基硅氧烷乳液辐射效应的影响(英文)

通过凝胶和溶胶分析与分子量测定的方法,研究了不同体系下,"OH对PDMS乳液γ辐射效应的影响.结果表明,"OH不仅可引发聚二甲基硅氧烷的分子间交联,也能促进其降解.对于纯PDMS乳液,在所研究的剂量范围内,"OH对其辐射交联行为影响较小.但若体系中加入H2O2、KIO4和N2O这些提高"OH生成产额的添加剂时,"OH对PDMS的促降解作用会随着吸收剂量增加而表现更明显,导致凝胶含量与纯乳液辐照情况相比下降较多.即使加入交联剂-三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA),在过量的"OH存在下,当吸收剂量大于40kGy以上时,TMPTMA不仅没有提高交联度,反而会与"OH协同,使PDMS的凝胶含量下降更显著,同时产生更多的小分子聚合物,并使PDMS的平均分子量分布变窄.这可能是由于交联剂首先与"OH作用,形成的产物会加快PDMS的降解.

多孔聚二甲基硅氧烷吸油材料制备及吸油性质机理研究

以葡萄糖、蔗糖和聚二甲基硅氧烷为原材料,制备疏水亲油性的多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)吸油材料,对其吸收有机溶液和植物油性能进行测试,探讨其吸收机理。实验表明,多孔PDMS吸油材料具有明显的3D孔洞结构,进行油水分离实验室时,材料表现出良好的亲油疏水性,对有机溶剂和油类物质具有高选择性和高吸收性。吸收的有机溶剂和油类物质的质量能够达到其自身质量的3~20倍。通过物理挤压多孔材料,可将材料中吸收的有机溶液和油类物质回收,同时材料恢复吸附和吸收能力,可以重复使用。该研究为油水分离和废油回收提供了一种经济、高效、环境友好的材料及解决方法。

聚二甲基硅氧烷弹性体的表面改性及生物相容性

用氧和氮等离子体处理聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后通过冷冻干燥法和交联剂处理将胶原蛋白转接到PDMS膜的表面;通过体外细胞培养法研究改性后的PDMS膜的生物相容性;采用接触角测量仪、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)来表征空白、等离子体处理以及胶原蛋白转接后PDMS膜表面特性。接触角和XPS的测定结果显示,-OH和-NH2等功能基团及胶原蛋白已成功地转接到改性后PDMS膜的表面,并展现出良好的亲水性(分别从96.8°到49.3°,41.3°,50.5°,67.9°,64.5°)。扫描电镜结果显示,胶原表现出多孔形态。体外细胞培养的试验表明,改性后PDMS膜具有良好的生物相容性且可适用于生物医学领域的研究。

聚二甲基硅氧烷毛细管电泳芯片电化学检测--快速测定对乙酰氨基酚及其水解产物

采用聚二甲基硅氧烷毛细管电泳微芯片安培检测法测定了对乙酰氨基酚及其水解产物对氨基酚.考察了缓冲溶液pH值、检测电位及分离电压的影响.以微铂电极为工作电极,在检测电位为o.8 V时,实现了对乙酰氨基酚和对氨基酚的快速分离,两者的线性范围均为10～500 μmol/L,检出限为5 μmol/L.

基于聚二甲基硅氧烷微米结构的柔性单电极摩擦纳米发电机

摩擦纳米发电机已经广泛用于日常生活中收集各种机械能并转换为电能,作为触摸屏和智能皮肤技术的自供能传感系统。为了提高能量转换效率,设计了一种单电极的摩擦纳米发电机(S-TENG)。将表面含有微米尺度浮雕结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为S-TENG的摩擦层,一层厚度为20 nm的铟锡氧化物膜作为电极层,通过外部电路可以输出电能。微米尺度浮雕结构增强了摩擦层的电学性能。在室温下使用示波器通过施加不同的外部压力检测了S-TENG的开路电压和短路电流。测试结果表明,制备的S-TENG的开路电压达到了80 V,短路电流达到了1μA。

紫外/臭氧辅助不锈钢表面聚二甲基硅氧烷自组装膜的形成及其性能研究

目的在不破坏不锈钢表面的前提下,使用自组装技术提升不锈钢表面的耐腐蚀性能和抗磨损性能。方法首先采用紫外/臭氧(UV/O_(3))辅助处理的方法活化316L不锈钢表面,然后利用浸泡法在其表面制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)自组装膜。通过原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、电化学工作站、摩擦磨损试验机等设备分析了UV/O_(3)处理时间对316L不锈钢表面的影响以及自组装时间对316L不锈钢表面耐腐蚀、抗磨损性能的影响。结果UV/O_(3)处理时间为20 min时,316L不锈钢表面具有良好的亲水性,且此时粗糙度最低。316L不锈钢表面在形成PDMS自组装膜之后缓蚀效率大幅度提升,且缓蚀效率在自组装时间为0.5 h时最佳,达到90.51%。同时,在经过20 min UV/O_(3)辅助处理后的不锈钢上制备的自组装膜相较于未经UV/O_(3)辅助处理得到的自组装膜,覆盖率更大,缓蚀效率更高。进一步的摩擦磨损试验结果表明,经过UV/O_(3)辅助处理后形成PDMS自组装膜的316L不锈钢表面,摩擦因数从0.85降低到0.25。相较于直接自组装的不锈钢表面在140 s后发生磨损,经过UV/O_(3)预处理后再自组装的不锈钢表面在530 s后才发生磨损。结论UV/O_(3)辅助处理能够在不损伤不锈钢表面的前提下,通过活化不锈钢表面以提高其膜基结合强度,从而提升不锈钢表面自组装成膜的效果。316L不锈钢表面经过UV/O_(3)预处理20 min后在25℃下自组装0.5 h,可以成功得到耐腐蚀性能和抗磨损性能良好的PDMS自组装膜,这一方法有效降低了不锈钢在高浓度氯离子环境中的失效风险,同时也提高了不锈钢表面的耐磨性能。

PDMS薄膜电磁微泵的原理与制作

介绍了一种用于生物医学微流体控制系统的电磁驱动PDMS薄膜微泵。微泵主要由三部分组成,聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成的弹性泵膜,粘贴在薄膜底部的钕铁硼永磁薄片以及下部的平面线圈。与硅膜相比,这种泵膜材料使用寿命长,物理化学性质稳定,光学特性和机械特性优良。下部的通电线圈与固连在泵膜上的钕铁硼相互作用,从而引起泵腔体积的变化,进而控制微量流体的进出。泵膜驱动面积为6mm×6mm,厚度为40μm,在频率为5Hz,80mAAC方波信号驱动下,竖直方向上位移可达300μm。

纳米ZnO/PDMS复合薄膜力敏特性研究

力学敏感单元作为力学传感检测技术的核心单元,力敏传感技术在航空航天、工程设施、医疗、石油开采等生活、生产的各个领域都存在广泛的应用。研究了纳米ZnO/PDMS复合薄膜的制备,以及复合薄膜在加速度计中的应用。以纳米ZnO颗粒为填充粒子,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为聚合物,采用机械共混法制备了纳米ZnO/PDMS复合薄膜,并研究了复合薄膜的制作工艺、微观结构及力敏特性;并循序渐进地设计了复合薄膜在1G加速度内的力敏特性测试。通过测试和计算可得实验中加速度计的灵敏度最大可达到0.484 p F/gn,验证该复合薄膜结构应用到加速度计中的可行性,为基于复合薄膜结构的加速度计力敏效应的验证奠定了理论依据和测试基础。