基于导电织物的柔性可拉伸天线设计

基于柔性导电织物设计一种工作于2.45 GHz的柔性可拉伸天线, 并研究不同拉伸应变对柔性织物天线性能的影响规律及辐射特性. 仿真及实测结果表明, 在中心频率2.45 GHz处, 回波损耗的仿真与实测值分别为-40,-26 dB, 仿真与实测增益方向图在中心频率处一致性良好.     

2.45 GHz与5.8 GHz双频柔性天线的设计

基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性基体和有机硅导电银胶, 给出柔性双频微带天线的拓扑结构及制备2.45 GHz与5.8 GHz柔性可穿戴单极子双频天线流程, 并优化天线结构, 对天线性能进行实测表征. 结果表明, 仿真与实测结果基本一致, 双频天线在中心频率2.45 GHz和5.8 GHz处的回波损耗分别为-26 dB和-28 dB.     

柔性可拉伸电路一体化打印技术及系统开发

为解决现有制造方法普遍存在制作工艺复杂、制备时间长和制造成本高等问题,提出了一种基于液态金属的柔性可拉伸电路一体化打印的新技术,并搭建了柔性可拉伸电路一体化打印系统.系统采用并联排布式多喷头结构,利用气压驱动打印封装和基底材料,并利用电流体动力喷射沉积打印液态金属导线,可以实现基底、导电线路和封装层的一体化打印.工艺实验揭示了气压对PDMS基底厚度,供料流量对金属导线线宽的影响规律,成功制备了柔性LED电路.实验结果表明,该柔性可拉伸电路打印方法工艺简单,打印的柔性电路具有较好的柔性和可拉伸性.     

BP神经网络预测织物拉伸性能

采用BP神经网络技术建立反映织物结构参数、纱线参数与织物拉伸性能间关系的三层神经网络模型,根据影响织物拉伸性能的各种参主为量,用动量-学习率自适应调整的BP算法训练模型,通过预测值和实验值的比较,表明用神经网络方法预测织物拉伸性能有相当的准确性,从而在一定程度上实现用神经网络预测织物的拉伸性能。     

提高聚苯胺导电织物导电性能的研究

分析了基布材料、织物结构、导电物质、制备工艺等对织物导电性能及聚苯胺沉积状态的影响;综述了提高聚苯胺导电织物导电性能的方法,如通过酸掺杂、加入金属离子等增加织物表面的导电因子,通过磁场、超声场等外场提高聚苯胺的分布均匀度,通过改变加工工艺、基体材料改性等提高聚苯胺在植物表面分布的均匀度和连续性;指出采用原位聚合法制备聚苯胺是最有希望实现导电织物市场化的方法,但仍然存在着亟需解决的问题,有待进一步研究.     

穿戴电子可拉伸材料的制备与应用

 可拉伸材料的出现解决了智能设备的刚性问题,使得智能设备能够实现柔弹性。综述了超薄材料、织物以及生物可降解材料等可拉伸材料的最新研究进展与发展方向,包括超薄材料、织物材料、生物可降解材料等;介绍了可拉伸材料在可拉伸电极、储能设备及晶体管传感器等方面的应用;指出可拉伸材料存在材料导电性和拉伸性的平衡问题、可拉伸电极的不透气性和舒适度较差问题,探讨了其未来发展的机遇与面临的挑战。     

导电纤维及织物的抗静电性能测试

本文介绍关于导电纤维及织物抗静电性能主要指标的测试方法。     

中心切口对柔性经编金属网拉伸性能的影响

对柔性经编金属网眼织物进行预置中心切口处理(切口形式包括横向、斜向、纵向),并在低速拉伸条件下对其拉伸性能进行测试.对切口试样的破坏过程和拉伸负荷-伸长曲线进行对比分析,并在不同切口形式下,研究试样的切口敏感性.试验结果表明:预置切口的引入明显地劣化了金属网眼织物的力学性能;柔性经编金属网眼织物对横向切口具有较强的切口敏感性,对斜向和纵向切口不敏感,这是因为切口试样在拉伸过程中的束腰现象弱化了这两种切口形式的应力集中.     

基于柔性导电涂料的城市隧道裂缝监测技术

柔性导电涂料固化成导电膜,制备的传感系统附着在混凝土表面或内嵌到混凝土内部,使其与混凝土协调变形,通过仪器检测其电阻变化,实时地感知裂缝出现以及是否扩展.针对城市隧道的裂缝出现机理,研制成本低且对裂缝敏感的导电涂料,实现对隧道裂缝早期大范围监测,并通过工程试点验证,保证城市隧道的优质、安全、高效、长久的正常运营,具有应用价值和应用前景.     

柔性触觉传感器用力敏导电橡胶力学灵敏度研究

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备导电复合材料.研究了基于力敏导电橡胶的柔性触觉传感器灵敏度随复合材料的填料用量,不同种类填料并用而变化的特性.对材料的弹性形变、炭黑和填料并用的网络化进行了分析.通过实验,获得了在不同填料配比下的力敏导电橡胶的横向和纵向力灵敏度,渗流区不同位置下的灵敏度.实验表明,当炭黑(8%)和SiO2(27‰)并用时,复合材料电阻刚好处于渗流区的高阻态端,弹性模量较低,力学灵敏度高.采用体压阻效应与界面压阻效应相结合的方式制作柔性触觉传感器可获得较高力灵敏度.     

炭纤维导电发热布的织造工艺

采用高强低伸纱线作为经、纬纱,在靠布边的地方引入金属丝作为导电电极,纬向等距离地引入炭纤维与经纱交织成布,将电极接在低电压上,供电后能在短时间内导电发热,形成新的导电发热产品——炭纤维导电发热布．从发热布的组织结构、生产工艺以及金属丝与炭纤维能良好交织等方面探讨了发热布织造过程中所需要解决的一些技术问题．     

接触电阻对导电纬平针织物柔性传感器的电-力学性能影响

采用Popper和Kawabata的针织物力学模型计算纬平针织物线圈中交叠纱线间的接触力,为了简化计算过程,采用两个弯曲的纱线相互钩套来模拟导电纬平针织物线圈中相互交叠的纱线,导电纱线间接触电阻和接触力的关系可用经验幂函数求得.由理论分析和试验研究可得:导电纬平针织物线圈中交叠纱线之间的接触电阻随接触力的增加呈幂函数减小;由接触电阻引起的电阻变化是影响导电纬平针织柔性传感器灵敏度的关键因素;导电纬平针织物电阻随应变的增加而线性减小.     

Preparation and Characterization of PANI/PET Composite Conductive Fabric

Polyaniline /Polyester（ PANI /PET） composite conductive fabric is prepared through in-situ polymerization process using aniline as monomer and PET fabric as matrix,which is treated with alkali deweighting and low temperature plasma. The property of PANI /PET composite conductive fabric is studied and characterized,including scanning electron microscope（ SEM）, infrared spectroscopy, conductivity, wash fastness and mechanical properties. The results show that the optimal polymerization conditions： the molar ratio of ammonium persulfate and aniline is1∶ 1,the concentration of sulfuric acid is 1 mol /L and reaction time is 90 min. Under optimum conditions,the surface resistivity of PANI /PET composite conductive fabric is about 170 Ω. After washed 5 times, the surface resistivity of PANI /PET composite conductive fabric is stable at 1 450 Ω. The breaking strength and breaking elongation of PANI /PET composite conductive fabric decrease compared with PET fabric.     

基于缝隙的射频识别标签天线设计

为了将缝隙天线应用于射频识别标签中,提出了一种新的设计标签用缝隙天线的方法.基于互补天线的阻抗关系式,由待设计缝隙天线的阻抗推算出互补电振子的阻抗,得到电振子的几何结构,设计出两款(偶对称和奇对称)超高频段(UHF)射频识别标签用缝隙天线.通过仿真给出了所设计天线的阻抗、反射系数(S11)随频率变化的曲线和辐射方向图,制作了相应的实物天线.设计、仿真与测试结果表明,整个设计过程简洁、清晰,设计效率较高,奇对称弯折缝隙天线的性能优于偶对称天线,仿真与测试结果吻合得较好.     

聚苯胺/氨纶复合导电织物在应力作用下的信号响应及稳定性

采用“现场”吸附聚合法制备了聚苯胺／氨纶导电织物，并对其在静态以反应力作用下的信号稳定性能进行了研究。列出在动静态情况下导电织物表面电阻率的测定方法和计算方法。探讨了导电织物在定速伸长时，经纬向表面电阻稳定性以及表面电阻率的变化情况；分析了在定长收缩与定长伸长时表面电阻的曲线关系以及在反复拉伸了导电织物表面电阻的稳定性。实验表明：在应力作用下，导电织物经纬向的变化趋势各异。它受聚苯胺分子问的排列以厦织物松弛时间的彰响。     

基于超表面的反射阵天线设计

提出了一种基于超表面的Ku波段高增益反射阵天线.设计了一种"灯笼折线型"结构结合开口方环结构的超表面单元形式,单元大小为0.3λ₀.通过仿真软件进行优化分析,该单元可以实现520°的相移范围且具有良好的相移特性,应用该单元进行了Ku波段高增益反射阵天线的设计,设计了阵面口径大小为160.8 mm×160.8 mm （7.2λ₀×7.2λ₀）的反射阵天线,采用角锥喇叭进行馈电,该反射阵天线获得了较高的增益以及口径效率.同时在卫星通信的上行链路频段14.0~14.5 GHz以及下行链路频段12.25~12.75 GHz范围内具有较好的性能.对该反射阵列进行了加工测试,测试结果与仿真结果较为吻合,从而验证了该反射阵天线设计的有效性.