Сенсори вигину на основі наноцелюлозовмісних композитів: вплив конфігурації тензорезистора

Автор(и)

  • Арсеній Олександрович Найдьонов Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Ukraine http://orcid.org/0000-0003-2410-1693
  • Вікторія Михайлівна Коваль Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Ukraine http://orcid.org/0000-0002-3898-9163
  • Михайло Григорович Душейко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Ukraine http://orcid.org/0000-0003-3476-4220
  • Валерій Анатолійович Барбаш Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Ukraine http://orcid.org/0000-0002-7933-6038
  • Ольга Василівна Ященко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Ukraine http://orcid.org/0000-0003-3716-8707

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023090042

Анотація

Стаття присвячена дослідженню впливу конфігурації тензочутливого елементу на характеристики сенсорів вигину, виготовлених на основі композитів наноцелюлози (НЦ) та полівінілового спирту (ПВС). Для цього суспензію НЦ екстраговано в процесі окиснення органосольвентної очеретяної целюлози в середовищі реагента 2,2,6,6-тетраметилпіперидин-1-оксилу (ТЕМПО). Композитні матеріали на основі наноцелюлози були отримані шляхом змішування суспензії НЦ і водного розчину ПВС з наступним вакуумуванням. Виготовлення плівок відбувалось шляхом виливання суміші у чашки Петрі та їх сушіння в термокамері. Для задання різної конфігурації тензорезисторам (U-, П-, UU- та ПП-виду) були виготовлені технологічні маски з магнітного матеріалу за допомогою фотохімічного травлення. Металевий тензочутливий елемент (Ti-Ni) було осаджено на поверхню плівок методом реактивного магнетронного розпилення в середовищі аргону. Морфологія поверхні різних підкладок вивчалася за допомогою атомно-силової мікроскопії (AСM). В роботі вимірювались тензочутливі характеристики сенсорів вигину, на основі яких були розраховані коефіцієнти тензочутливості, реверсивності та часового дрейфу. Було встановлено, що максимальне значення тензочутливості (16.19) має місце для сенсорів на основі композиту НЦ-ПВС з конфігурацією П-типу. При цьому найкраща реверсивність (0.09%) спостерігалась для сенсорів з конфігурацією чутливого елементу U-типу. Отримані результати дослідження вказують на потенціал використання композитів наноцелюлози та ПВС для розробки еластичних сенсорів вигину в носимій електроніці.

Опубліковано

2024-03-19

Як цитувати

Найдьонов, А. О., Коваль, В. М., Душейко, М. Г., Барбаш, В. А., & Ященко, О. В. (2024). Сенсори вигину на основі наноцелюлозовмісних композитів: вплив конфігурації тензорезистора. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка. https://doi.org/10.20535/S0021347023090042

Номер

Розділ

Оригінальні статті