شماره ركورد
34199
پديد آورنده
اكبر ميرزايي
عنوان
تهيه هيدوژل هاي چسبنده بر پايه پليمر هاي رسانا، بررسي خواص رسانايي الكتريكي و كاربرد آنها به عنوان حسگرهاي پوششي انعطاف پذير
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
نانو شيمي سوپرا مولكول
سال تحصيل
1404
تاريخ دفاع
1404/2/24
استاد راهنما
دكتر جوانشير
استاد مشاور
0
دانشكده
شيمي
چكيده
حسگرهاي پوشيدني رسانا به عنوان دستگاه¬هاي هوشمند پل ارتباطي بين انسان و كامپيوتر هستند. اين حسگرها براي نظارت بر حركات افراد درچار نقص عضو، بيماران قلبي، تشخيص دا و غيره اهميت زيادي دارند. استفاده از مواد منعطف مانند هيدروژل¬ها براي تهيه حسگرهايي با عنوان الكترونيك نرم به دليل حساسيت بالا، محتوي شبيه به پوست انسان، ساخت راحت و ارزان و امكان تشخيص ريزترين حركات و نسبت به حسگر¬هاي سنتي ارجحيت دارند. البته تحقيقات زيادي در اين زمينه صورت گرفته است اما همچنان چالش¬هايي مانند عدم شفافيت، ساخت چند مرحله¬اي و طولاني، نياز به چسب براي اتصال به بافت بدن، گران قيمت بودن¬، سميت سلولي و پايداري كم وجود داشته است. تلاش ما در اين بررسي¬ها رفع اين مشكلات و ايجاد حسگري نزديك به قابليت صنعتي بوده است. تهيه اين ژل¬ها با استفاده از پلي آنيلين يا پلي پيرول به كمك اكسنده¬هايي مانند مس يا آهن در بسترهاي مختلفي مانند آكريل آميد و صمغ¬ها آغاز شد. همچنين با الهام از چسندگي صدف و درك دقيق مكانيسم عملكرد آن، سعي در استفاده از دوپامين سعي در ايجاد حسگر¬هاي خود چسبنده كرديم. در ادامه با توجه به نتايج ساختارها طراحي حسگرها از لحاظ رسانايي الكتريكي، پايداري، عملكرد حسگري، ساخت آسان و ارازان¬ و خود ترميمي اصلاح شده و حسگرهاي جديد برپايه موادي مانند مكسن در بستر هيدرژل كربومر و پلي ونيل الكل كراس لينك شده با بوراكس ايجاد كرديم. تمامي برهمكنش¬ها با استفاده از تبديل فوريه ماودون قرمز بررسي شدند. همچنين شكاف باند و رسانايي الكتريكي مورد ارزيابي قرار گرفتند. بررسي ريخت شناسي به كمك ميكرسكوب الكتروني و خواص مكانيكي نيز به درك عملكرد نيز كمك كرد. در نهايت به كمك دستگاه امپدانس حالت¬هاي بهينه حسگرها براي نظارت بر حركات انسان، تنفس و تشخيص صدا مورد ارزيابي قرار گرفت. براي اطمينان از عدم سميت سلولي از سنجش سميت سلولي استفاده شد. اميد است پژوهش انجام شده كمكي براي تحقيقات بعدي و پيشرفت در اين زمينه باشد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/06
عنوان به انگليسي
Preparation of adhesive hydrogels based on conductive polymers, investigation of electrical conductivity properties and their application as flexible wearble sensors
تاريخ بهره برداري
10/28/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اكبر ميرزائي
چكيده به لاتين
Wearable conductive sensors are smart devices that act as a bridge between humans and computers. These sensors are of great importance for monitoring the movements of people with disabilities, heart patients, diagnosing diseases, etc. The use of flexible materials such as hydrogels to prepare sensors called soft electronics is preferable to traditional sensors due to their high sensitivity, content similar to human skin, easy and cheap manufacturing, and the ability to detect the smallest movements. Of course, a lot of research has been done in this field, but there are still challenges such as lack of transparency, multi-step and long manufacturing, the need for adhesives to attach to body tissue, high cost, cytotoxicity, and low stability. Our efforts in these studies have been to overcome these problems and create a sensor close to industrial capability. The preparation of these gels began by using polyaniline or polypyrrole with the help of oxidants such as copper or iron in various substrates such as acrylamide and gums. Also, inspired by the adhesiveness of oysters and a detailed understanding of its mechanism of action, we tried to create self-adhesive sensors using dopamine. Then, according to the results of the structures, the sensor design was modified in terms of electrical conductivity, stability, sensing performance, easy and cheap fabrication, and self-healing, and we created new sensors based on materials such as Maxen in a carbomer hydrogel and polyvinyl alcohol cross-linked with borax. All interactions were investigated using the Maudon Red Fourier transform. Band gap and electrical conductivity were also evaluated. Morphological examination using an electron microscope and mechanical properties also helped to understand the performance. Finally, with the help of an impedance device, the optimal modes of the sensors for monitoring human movements, breathing, and voice recognition were evaluated. To ensure the absence of cytotoxicity, cytotoxicity testing was used. It is hoped that the research conducted will be of help for future research and progress in this field.
كليدواژه هاي فارسي
هيدروژل , پليمر رسانا , سنسور
كليدواژه هاي لاتين
hydrogel , conductive polymer , sensor
Author
akbrar mirzaei
SuperVisor
shahrzad jaVANSHIR