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近日，浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院梁波研究員、葉學(xué)松教授團隊利用銅離子輔助電凝膠化技術(shù)制備了具有可控圖案化特性的三維多孔Ti3C2Tx MXene/PEDOT:PSS復(fù)合氣凝膠（MPCA）。該項研究工作以“3D MXene/PEDOT:PSS Composite Aerogel with Controllable Patterning Property for Highly Sensitive Wearable Physical Monitoring and Robotic Tactile Sensing”為題發(fā)表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。浙江大學(xué)博士研究生張珊珊，屠婷婷為論文共同第一作者，梁波研究員和葉學(xué)松教授為通訊作者。

通過用該方法制備的復(fù)合氣凝膠傳感器可以用于手指彎折、呼吸、吞咽、咀嚼、說話和肌力信號的可穿戴實時監(jiān)測，以及機器人觸覺中的高分辨率傳感應(yīng)用，使機械手像人類手指一樣精確感知盲文（圖1）。

圖1 Ti3C2Tx MXene/PEDOT:PSS復(fù)合氣凝膠用于可穿戴式物理監(jiān)測和機器觸覺傳感

研究人員首先對MXene/PEDOT:PSS復(fù)合氣凝膠的制備原理進行了探究。MXene與PEDOT:PSS之間的多重相互作用使MPCA具有穩(wěn)定的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而提高了MPCA的機械柔韌性和壓阻性能。并且通過控制電凝膠的參數(shù)和時間，可以在不同圖案化的導(dǎo)電基底上實現(xiàn)復(fù)合水凝膠/氣凝膠的高精度、高分辨圖案化修飾（圖2）。

圖2 MXene/PEDOT:PSS復(fù)合氣凝膠的電凝膠化原理和可控修飾

基于MPCA良好的導(dǎo)電性和機械柔性，通過該方法所制備的壓阻型壓力傳感器實現(xiàn)了較高的靈敏度（0-2kPa范圍內(nèi)為26.65kPa?1）、快速響應(yīng)能力（106ms）和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，可以用于手指彎折、呼吸、吞咽、咀嚼、說話和肌力信號的實時監(jiān)測（圖3）。

圖3 基于復(fù)合氣凝膠的壓力傳感器對人體不同物理信號的實時監(jiān)測

最后，利用電凝膠化制備方法的可控圖案化特性，在1cm x 1cm平面內(nèi)成功制備了6 x 6的高分辨率的壓力傳感器微陣列，以用于人工觸覺界面。該陣列可以覆蓋在機器人指尖上，直接識別來自人類手指的觸覺刺激，并且通過繪制壓力分布圖可以直觀的顯示出手指觸碰時力的大小和位置，還可以使機械手像人類手指一樣實現(xiàn)對盲文字母的精確識別（圖4）。

圖4 基于復(fù)合氣凝膠的傳感器陣列用于機器觸覺傳感

該項研究所提出的基于電凝膠法制備的MXene/PEDOT:PSS復(fù)合氣凝膠具有顯著的綜合性能，特別是高靈敏度的傳感性能和可控的圖案化性能，為導(dǎo)電水凝膠/氣凝膠材料在可穿戴電子領(lǐng)域的微型化應(yīng)用提供了新的方法。

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   用于晶圓的單面烘烤，可穿戴電路芯片測試，可用于預(yù)烘烤（Pre-bake），前烘（soft bake），底膠涂覆（Primer Vapor）和后烘烤(hardbake堅膜)工藝。適應(yīng)于半導(dǎo)體硅片，載玻片，晶片，基片，ITO導(dǎo)電玻璃等工藝，制版的表面涂覆后，薄膜烘干，固化。熱板溫度穩(wěn)定度高，重復(fù)性好。可在工礦企業(yè)、科研、教育等單位作生產(chǎn)、科研、教學(xué)之用。

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加熱面積尺寸：160mm*160mm、220mm*220mm，多尺寸定制  

控溫范圍：室溫--200/300/400/500/600℃

溫度分辨率 ：0.1℃     

溫度波動度：≤±0.5℃         

溫度均勻性：≤±0.5/1℃