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材料论坛——国世上教授 学术报告

发布时间:2018-05-21 10:39:00 点击:

南昌大学材料科学与工程学院

学术报告

 

 

报 告 人: 国世上 教授

报告题目:铁电聚合物在可穿戴器件中的应用

时    间: 2018  年 5月23日(星期三)上午10:00

地    点: 材A307

 

报告人简介:

国世上,武汉大学教授,博士生导师。1995-2004年武汉大学获学士和博士学位后,先后在香港理工大学、香港城市大学、法国巴黎高师、法国电子与纳米技术研究所(IEMN)等地从事研究。先后主持多项国家级和省部级课题,发表SCI论文100余篇,包括6Adv. Mater.18Appl. Phys. Lett.,论文被引用2500余次,H因子为28。获批发明专利8项。担任基金委、留学基金委、中国博士后基金通讯评审专家,担任Nano EnergyLab ChipIEEE T. Ind. Electron.20余个SCI期刊审稿人。曾获得湖北省优秀博士论文奖,入选参加德国林岛诺贝尔奖获得者大会(2005年),湖北省自然科学奖一等奖(2014,第4)。长期从事电介质功能材料与微纳器件研究,在微流控芯片医学检测方面取得重要进展,相关成果在Adv. Mater.(内封面)、Adv. Healthc. Mater.(封面)等发表,并于2013 年被Nature转载报道。2015年入选武汉大学“351”人才计划珞珈特聘教授。

 

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科技处    材料科学与工程学院 

2018年5 月21

 

报告摘要:

在人工智能电子器件的发展中,多功能的、便携的、轻量化的可穿戴器件已经吸引了越来越多研究人员的注意。它们主要实现对人体周边环境以及人体低频率运动信息的采集,由于人体的形状不规则,因此需要将可穿戴器件进行柔性处理,使其更贴合人体需要。铁电PVDF及其共聚物材料的灵活性和低频响应优势,使其在可穿戴器件中倍受青睐。该类共聚物具有优良的柔韧性,较易产生形变,能很轻易的集成在曲面基底上,这些特性使得聚合物能够更好地吸收弹性机械冲击。此外,由于铁电聚合物的密度比压电陶瓷密度低得多,这使得同体积换能器件的质量远小于压电陶瓷器件。我们通过不同手段制备了铁电聚合物纳米纤维材料,并对材料进行修饰和改性,使之具有可穿戴性和较好生物兼容性的特点。先后发展了一种具有PDMS微结构和银纳米线做为电极的P(VDF-TrFE)可穿戴材料,实现了人体运动能量的有效收集;将高度有序的铁电纳米纤维薄膜集成在微流沟道底部,实现了对流速为µL/h量级液体的实时监控。通过转动平行电极法制备了高度有序的P(VDF-TrFE)纳米纤维,成功制作了基于该纤维的纳米能量回收器件;同时设计了一种基于P(VDF-TrFE)/metglas 的波浪形能量回收器件,不仅可以用于收集环境振动和人类运动过程中产生的机械能,而且可以对人体脉搏信号进行检测。

 

 

参考文献:

[1]      Jinzheng Gui, Yezi Zhu, Lingling Zhang, Xi Shu, Wei Liu, S.S. Guo*, Xingzhong Enhanced output-performance of piezoelectric poly(vinylidene fluoride trifluoroethylene) fibers-based nanogenerator with interdigital electrodes and well-ordered cylindrical cavities, Applied Physics Letters, 112, 072902 (2018).

[2]       Sujian You, Huaduo Shi, Jingen Wu, Liang Shan, S.S. Guo*, Shuxiang Dong, A flexible, wave-shaped P(VDF-TrFE)/metglas piezoelectric composite for wearable applications, Journal of Applied Physics, 120, 234103 (2016).

[3]       L.L. Zhang, X.L. Yu, S.J. You, H.Q. Liu, C.C. Zhang, B. Cai, L. Xiao, W. Liu, S.S. Guo*,  X.Z. Zhao, High sensitive microfluidic flow sensor based on aligned piezoelectric P(VDF-TrFE) nanofibers, Applied Physics Letters, 107, 242901 (2015).

[4]       X.L. Yu, R.X. He, S.S. Li, B. Cai, L.B. Zhao, L. Liao, W. Liu, Q. Zeng, H. Wang, S.S. Guo*, and X.Z. Zhao, Magneto-Controllable Capture and Release of Cancer Cells by Using a Micropillar Device Decorated with Graphite Oxide-Coated Magnetic Nanoparticles, Small, 9, 3895–3901 (2013).

[5]       N.G. Zhang, Y.L. Deng, Q.D. Tai , B. Chen, L.B. Zhao, Q.L. Shen, R.X. He, L.Y. Hong, W. Liu, S.S. Guo*, K Liu, H.R. Tseng, B. Xiong, X.Z. Zhao*, Electrospun TiO2 Nanofiber-Based Cell Capture Assay for Detecting Circulating Tumor Cells from Colorectal Cancer Patients, Advanced Materials, 24, 2756–2760 (2012).

 

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