柔性超级电容器在水下微型仿生鱼上的应用研究

柔性超级电容器作为新型柔性电子设备的关键部件,得到越来越多的关注。近年来,随着水下无人装备需求的不断提高,将续航能力好的柔性超级电容器用作微型仿生鱼的电力系统,可为仿生鱼执行侦察、区域拒止和重点设施破坏等任务提供动力支撑。论文主要介绍了一种应用于微型仿生鱼电力系统的新型海藻多糖/墨水/聚呲咯(alginate@Ink@PPy,AF@Ink@PPy)超级电容器电极材料。海藻纤维的溶胀特性能够保证墨水和聚吡咯的有效生长,从而通过法拉第反应引入额外的赝电容改善电荷传输。该复合纤维材料的面积比容量和长度比容量分别达到417.5mF cm^(-2)和32.1 mF cm^(-1)。论文阐述了微型仿生鱼的研究现状和关键技术,结合仿生鱼电力系统结构设计,重点研究了与之匹配的柔性超级电容器电极材料。研究表明,AF/Ink/PPy电极材料具有优异的电化学性能,有望成为柔性、可持续充放电的新一代电极材料,并满足微型仿生鱼执行水下隐身巡航,快速出动等长时间任务的需求。最后,论文对柔性超级电容器在水下微型无人装备领域应用的挑战进行了展望。

同时实现汗液酸碱监测及预警判断的非印制型聚苯胺基电子织物

多功能集成纤维电极的批量化制备是实现纤维或织物类柔性电子器件大面积穿戴应用的基础.研究基于高分子半导体材料的柔性、功能性及分子结构可调等特点,开发了一种适合在长尺寸纤维表面分段原位合成聚苯胺层的方法,并分段涂覆导电碳材料,实现了多种分段式多功能集成纤维电极的连续化制备.通过对纤维基底进行氧化改性,可增强纤维基底对苯胺底物的亲和性,克服因毛细浸润或脱附等导致的高分子功能层边界弥散问题.在此基础上,结合新型织物结构电路设计,编织了一种可同时实现人体汗液pH值连续监测以及健康状态判断预警的织物结构集成电路模块.其可与纤维结构Zn/MnO_(2)电池共同编织,并与微型无线芯片、发光二极管等集成,实现人体健康的不间断无感无线监测及异常情况预警,展现了在未来可穿戴AI硬件中的应用潜力.