木基柔性电子复合膜的制备及其在传感器中的应用

为拓展木材多功能化及高值化应用,以轻木为原料,通过脱基质工艺去除木材基质,随后干燥处理获得轻木骨架(WF),进一步乙酰化改性后干燥可制得乙酰化轻木骨架(AWF).利用浸渍法,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体分别引入WF与AWF制备木基复合薄膜材料(PDMS/WF与PDMS/AWF).系统性研究乙酰化改性对复合膜形貌特征、力学性能、化学组分及表面亲水性等的影响.结果表明,乙酰化处理能够有效促进PDMS分布于轻木骨架的孔隙结构中,二者结合紧密,界面结合性提高.同时,制得的PDMS/AWF木基复合膜具备较好的柔韧性,沿纤维生长方向断裂拉伸强度达176 MPa,韧性约6.58 MJ/m3,几乎是PDMS/WF复合膜的两倍.进一步将该PDMS/AWF木基复合膜作为柔性基材,组装柔性传感器件,在多种形变下表现出稳定及可重复的相对电阻值变化.预期在智能家居、软体机器人及柔性可穿戴电子等智能响应器件研究领域具有潜在的应用.