CNT/PDMS复合柔性电极制备及力学性能研究任务书

 2022-01-29 18:54:51

全文总字数:4803字

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

目前传统的凝胶式Ag/AgCl电极是应用广泛的检测生物电信号的电极,然而凝胶式Ag/AgCl电极存在着刺激皮肤、凝胶随着时间干燥引起的信号质量下降的问题,开发柔性复合干性电极是解决这一难题的有效方法之一。

本课题以柔性可拉伸的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体材料,探索碳纳米管(CNT)复合PDMS柔性电极的制备,并通过改变碳纳米管(CNT)的掺杂量,探索碳纳米管掺杂量对柔性电极的电化学性能和力学性能的影响,进一步实现电化学性能和力学性能的优化,采用多种电化学测试手段阐明电极尺寸如直径和厚度对电极的导电性和力学性能的影响。

最后搭建毕业论文框架、梳理研究内容、分析数据结果,撰写毕业论文。

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2. 实验内容和要求

根据毕业要求指点3.2,3.3和4.2,本课题要开展的实验内容和要求如下:1. 通过物理分散的方法,制备碳纳米管(CNT)复合PDMS柔性电极,掌握柔性材料的制备和表征方法。

2. 通过调控碳纳米管的掺杂量,采用不同的电化学测试技术和力学试验评价碳纳米管加入前后对柔性电极在导电性和力学性能的影响,要求学生能够熟练掌握极化曲线、开路电位、电化学阻抗谱等电化学测试技术和拉伸性能等力学测试方法。

3.采用不同的物理表征技术对不同直径和厚度的柔性电极的物理和化学性能进行分析,要求学生能够熟悉扫描电子显微镜,X射线晶体衍射、EDS、等相关测试原理,并学会photoshop、origin软件对数据进行处理。

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3. 参考文献

根据毕业要求指点2.3和10.2,毕设期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业设计(论文)中涉及的英文文献不少于20篇,其中近5年不少于8篇,英文文献不少于5篇。以下是与本课题相关的部分文献列表:[1] Jung H C, Moon J H, Baek D H, et al. CNT/PDMS composite flexible dry electrodesfor long-term ECG monitoring[J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2012, 59(5): 1472-1479.

[2] Togo S, Murai Y, Jiang Y, et al. Development of an sEMG sensor composed of two-layered conductive silicone with different carbon concentrations[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 1-10.

[3] Khan Y, Ostfeld A E, Lochner C M, et al. Monitoring of vital signs with flexible and wearable medical devices[J]. Advanced Materials, 2016, 28(22): 4373-4395.

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4. 毕业设计(论文)计划

根据毕业要求指点4.2和10.2,将整个毕业论文课题视为一个独立项目,在毕业论文进行期间,学生要按照计划有序开展,按规定时间节点完成内容,充分考虑本课题全周期、全流程中涉及的经济与管理要素。

本课题各阶段工作内容要求如下: 2021.1.5至2021.1.31毕业设计准备,准备开题报告及资料搜集。

2021.2.1至2021.2.28准备开题报告,明确研究方案。

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