纳米银-聚合物菱形剪纸薄膜应变传感特性的研究

采用银镜制备法和激光切割技术获得了纳米银颗粒/聚二甲基硅氧烷剪纸结构薄膜,并系统地研究了薄膜作为柔性应变传感器的力学及压阻特性。将数值模拟与实验相结合,测量了传感薄膜的应变比γ、压阻滞回特性、线性度及压阻敏感性,重点探讨了薄膜制备工艺、结构参数与上述薄膜传感特性的定量关系。结果表明,在给定结构下,结构薄膜整体与结构单元的应变比γ为常数,反映了结构薄膜的变形特性,是理想的力学性能表征参数。菱形剪纸结构薄膜具有量级可达200的大应变比,即在大应变下,材料的实际应变很小。这一特点极大地提升了薄膜的应变测量范围、压阻稳定性、线性度,并保持了合理的压阻灵敏度。