21832

21832

بهبود رفتار مكانيكي و پيزورسيستيو سنسور هاي نانوكامپوزيتي پليمري

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي - مكاترونيك

1396

1398/8/29

دكتر نوروز محمد نوري

مكانيك

نانوكامپوزيت هاي پليمري دسته جديدي از مواد هستند كه با بكارگيري نانومواد با خواص مكانيكي و الكتريكي منحصر به فرد و تركيب آن ها با پليمرهاي كشسان، نسل جديدي از سنسورهاي كرنش با بازه كرنشي بالا و حساسيت زياد را ايجاد كرده اند. اين سنسورهاي كرنش كشسان با جبران محدوديت هاي كرنش سنج هاي معمولي (مثل حساسيت پايين (GF<2) و بازه كرنشي محدود (<5%ɛ)) قابليت استفاده در حوزه سلامت و ورزش را به صورت گسترده ايجاد كرده اند. در اين پايان نامه ضمن معرفي اين نوع از سنسورهاي كرنش، به بررسي مشكلات عملكردي آن ها از جمله هيسترزيس و رفتار غيرخطي پرداخته شده و سپس راه حل هاي مختلفي مثل استفاده از نانومواد هيبريدي، اصلاح غشاء و عمليات حرارتي و مكانيكي به صورت آزمايشگاهي به كار گرفته شده است تا سنسور نهايي داراي ساختار بهبوديافته مكانيكي به همراه عملكرد مناسب پيزورسيستيو باشد و بتواند ويژگي هاي يك سنسور تجاري را داشته باشد. سپس عملكرد سنسور تحت شرايط مختلف كاري مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت به عنوان مثالي از كاربردهاي حسگر توسعه داده شده، از آن به عنوان سنسور تشخيص تنفس و همچنين سنسور تشخيص حركات انگشتان استفاده شد.

1398/11/12

Enhancement of Mechanical and Piezoresistive Behavior of Polymer Nanocomposite Sensors

11/19/2020 12:00:00 AM

Polymer based nanocomposites are the new types of materials that utilize nanomaterials with promising mechanical and electrical properties and combine them with stretchable polymers to create new generations of highly stretchable and sensitive strain sensors. These stretchable strain sensors overcome the limitations of conventional strain gauges (e.g. low sensitivity (GF<2) and limited strain range (ɛ<5%)), thus, providing a wide range of application in health care and sports fields. This thesis introduces this type of strain sensors and investigates the functional problems concerning them, such as, hysteresis and nonlinear behavior. In addition, new solutions are presented to solve these problems; like, using hybrid nanofillers, improving the membrane. Furthermore, thermal and mechanical processes are applied during experimentation to suitably adjust mechanical performance of the final sensors with the piezoresistive behavior, which improves the commercial characteristics of the sensor as well. Also the performance of the sensor is evaluated under different working situations. Finally, it is used as a breath detection and finger movement detection sensor.

نانوكامپوزيت هاي پليمري , سنسور هاي كرنش كشسان , خواص پيزورسيستيو , بهبود عملكرد

Polymer based Nanocomposites , Stretchable Strain Sensors , Piezoresistive Properties , Performance Enhancement