由于电容式传感器具有独特的设计和被动特性以及多功能传感能力,因此在压力监测方面的需求引起了广泛关注。电容式传感器的有效性主要取决于夹在导电电极之间的介电层厚度的变化。增材制造 (AM) 是一套先进的制造技术,它能够在一个步骤中生产出功能性电子设备。特别是,基于光固化的 3D 打印方法是一种可定制的工艺,其中树脂由多种成分组成,可提供必要的机械特性,并增强对目标测量的灵敏度。然而,具有基本柔韧性和介电性能的光固化树脂在 UV 固化生产过程中的可用性有限。高稳定性和灵敏性的电容式传感器的必要性要求具有更高介电常数和导电电极的光固化聚合物树脂。本研究的主要目的是设计和制造一种由新型光固化聚偏氟乙烯 (PVDF) 树脂组成的电容装置,利用 LCD 工艺,具有更高的分辨率,电极嵌入基板内。通过注射工艺,PVDF 基板中的嵌入式电极通道被导电银浆填充。增材制造的传感器通过电极之间介电材料电容的变化提供压力信息。进行基于 X 射线的微型 CT 扫描原位分析,以可视化填充导电电极的电容式传感器。对传感器进行测试,以测量电容响应与压力随时间变化的关系,这些变化可用于灵敏度分析。这项工作代表了 AM 集成在开发用于压力监测或可穿戴电子应用的高效、坚固的电容式传感器方面的重大成就。
主要关键词