Нові сенсори тиску з нанокомпозитів (біорозкладені полімери--наночастинки оксислу металу): виготовлення і характеристика
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe63.8.754Анотація
Розроблено та дослiджено новi нанокомпозити з низькою вартiстю i вагою i хорошою чутливiстю до тиску на основi полiвiнiлового спирту, полiакрилової кислоти i наночастинок окису свинцю. Вимiрянi провiднiсть нанокомпозитiв за постiйним током i дiелектричнi параметри в частотному дiапазонi 100 Гц–5 МГц. Експеримент показує, що дiелектрична константа i дiелектричнi втрати PVA–PAA–PbO2 нанокомпозитiв зменшуються з ростом частоти i ростуть зi збiльшенням концентрацiї наночастинок. Провiднiсть за змiнним струмом нанокомпозитiв зростає з частотою i концентрацiєю PbO2 наночастинок. Провiднiсть за постiйним струмом також збiльшується з концентрацiєю PbO2 наночастинок. Показано, що в iнтервалi тискiв 60–200 бар опiр нанокомпозитiв зменшується зi збiльшенням напруги, що стискає, при високiй чутливостi до тиску.
Посилання
<li>H. Mei, C. Zhang, R. Wang, J. Feng, T. Zhang. Impedance characteristics of surface pressure-sensitive carbon black/silicone rubber composites. Sensors and Actuators A 233, 118 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.sna.2015.06.009">https://doi.org/10.1016/j.sna.2015.06.009</a>
</li>
<li>A.M. Mart??nez. Polyimides for Piezoelectric Materials, Magnetoelectric Nanocomposites and Battery Separators: Synthesis and Characterization, PhD Thesis (Universidad del Pa??s Vasco, 2016).
</li>
<li>H.N. Chandrakala, Shivakumaraiah, H. Somashekarappa, R. Somashekar, S. Chinmayee, Siddaramaiah. Poly(vinyl alcohol)/zincoxide-ceriumoxide nanocomposites: Electrical, optical, structural and morphological characteristics. Indian J. Adv. in Chem. Sci. 2, 103 (2014).
</li>
<li>M.K. Mohanapriya, Kalim Deshmukh, M. Basheer Ahamed, K. Chidambaram, S.K. Khadheer Pasha. Zeolite 4A filled poly (3,4-ethylenedioxythiophene): (polystyrene-sulfonate) (PEDOT: PSS) and polyvinyl alcohol (PVA) blend nanocomposites as high-k dielectric materials for embedded capacitor applications. Adv. Mater. Lett. 7 (12), 996 (2016).
<a href="https://doi.org/10.5185/amlett.2016.6555">https://doi.org/10.5185/amlett.2016.6555</a>
</li>
<li>A. Hashim, A. Hadi. Novel lead oxide polymer nanocomposites for nuclear radiation shielding applications. Ukr. J. Phys. 62 (11), (2017).
</li>
<li>I.R. Agool, K.J. Kadhim, A. Hashim. Fabrication of new nanocomposites: (PVA-PEG-PVP) blend-zirconium oxide nanoparticles) for humidity sensors. Int. J. Plastics Technol. 21 (2), (2017).
</li>
<li>A. Hashim, Q. Hadi. Structural, electrical and optical properties of (biopolymer blend/ titanium carbide) nanocomposites for low cost humidity sensors. J. Mater. Sci.: Materials in Electronics 29, 11598 (2018).
<a href="https://doi.org/10.1007/s10854-018-9257-z">https://doi.org/10.1007/s10854-018-9257-z</a>
</li>
<li>A. Hashim, Q. Hadi. Synthesis of novel (polymer blend-ceramics) nanocomposites: structural, optical and electrical properties for humidity sensors. J. Inorganic and Organo-metallic Polymers and Materials 28 (4), 1394 (2018).
<a href="https://doi.org/10.1007/s10904-018-0837-4">https://doi.org/10.1007/s10904-018-0837-4</a>
</li>
<li>Z. Al-Ramadhan, A. Hashim, A.J. Kadham Algidsawi. The D.C electrical properties of (PVC-Al2O3) composites. AIP Conf. Proc. 1400 (1), 180 (2011).
</li>
<li> K.J. Kadhim, I.R. Agool, A. Hashim. Effect of zirconium oxide nanoparticles on dielectric properties of (PVA-PEG-PVP) blend for medical application. J. Adv. Phys. 6 (2), 187 (2017).
<a href="https://doi.org/10.1166/jap.2017.1313">https://doi.org/10.1166/jap.2017.1313</a>
</li>
<li> K.J. Kadhim, I.R. Agool, A. Hashim. Synthesis of (PVA-PEG-PVP-TiO2) nanocomposites for antibacterial application, materials focus. 5 (5), 436 (2016).
</li>
<li> F.L. Rashid, A. Hadi, N.H. Al-Garah, A. Hashim. Novel phase change materials, MgO nanoparticles, and water based nanofluids for thermal energy storage and biomedical applications. Int. J. Pharmaceutical and Phytopharm. Res. 8 (1), (2018).
</li>
<li> I.R. Agool, K.J. Kadhim, A. Hashim. Preparation of (polyvinyl alcohol–polyethylene glycol–polyvinyl pyrrolidinone–titanium oxide nanoparticles) nanocomposites: Electrical properties for energy storage and release. Int. J. Plastics Technol. 20 (1), 121 (2016).
<a href="https://doi.org/10.1007/s12588-016-9144-5">https://doi.org/10.1007/s12588-016-9144-5</a>
</li>
<li> I.R. Agool, K.J. Kadhim, A. Hashim. Synthesis of (PVA-PEG-PVP-ZrO2) nanocomposites for energy release and gamma shielding applications. Int. J. Plastics Technol. 21 (2), (2017).
</li>
<li> M. Obula Reddy, B. Chandra Babu. Structural, optical, electrical, and magnetic properties of PVA:Gd3+ and PVA:Ho3+ polymer films. Indian J. Mater. Sci. 2015, Article ID 927364 (2015).
</li>
<li> C.M. Mathew, K. Kesavan, S. Rajendran. Structural and electrochemical analysis of PMMA based Gel electrolyte membranes. Int. J. Electrochem. 2015, Article ID 494308 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1155/2015/494308">https://doi.org/10.1155/2015/494308</a>
</li>
<li> A.F. Mansour, S.F. Mansour, M.A. Abdo. Enhancement of structural and electrical properties of ZnO/PVA nanocomposites. IOSR J. Appl. Phys. 7 (2), 97 (2015).
</li>
<li> R. Divya, M. Meena, C.K. Mahadevan, C.M. Padma. Investigation on CuO dispersed PVA polymer films. J. Engin. Res. and Applic. 4 (5), 1 (2014).
</li>
<li> A. Hashim, I.R. Agool, K.J. Kadhim. Novel of (polymer blend-Fe3O4) magnetic nanocomposites: Preparation and characterization for thermal energy storage and release, gamma ray shielding, antibacterial activity and humidity sensors applications. J. Mater. Sci.: Materials in Electronics 29 (12), 10369 (2018).
<a href="https://doi.org/10.1007/s10854-018-9095-z">https://doi.org/10.1007/s10854-018-9095-z</a>
</li>
<li> A. Hashim, A. Hadi. A novel piezoelectric materials prepared from (carboxymethyl cellulose-starch) blend-metal oxide nanocomposites. Sensor Lett. 15 (12), (2017).
<a href="https://doi.org/10.1166/sl.2017.3910">https://doi.org/10.1166/sl.2017.3910</a>
</li>
<li> C. Srikanth, C. Sridhar, B.M. Nagabhushana, R.D. Mathad. Characterization and DC conductivity of novel CuO doped polyvinyl alcohol (PVA) nano-composite films. J. Engin. Res. and Applic. 4 (10), 38 (2014).
</li>
<li> A. Hadi, A. Hashim. Development of a new humidity sensor based on (carboxymethyl cellulose–starch) blend with copper oxide nanoparticles. Ukr. J. Phys. 62 (12), (2017).
</li>
<li> A. Hashim, A. Hadi. Synthesis and characterization of novel piezoelectric and energy storage nanocomposites: Biodegradable materials–magnesium oxide nanoparticles. Ukr. J. Phys. 62 (12), (2017).
</li>
<li> A. Al-Saygh, D. Ponnamma, M.A. AlMaadeed, P. Vijayan, A. Karim, M.K. Hassan. Flexible pressure sensor based on PVDF nanocomposites containing reduced graphene oxide-titania hybrid nanolayers. Polym. 9, 33 (2017).
<a href="https://doi.org/10.3390/polym9020033">https://doi.org/10.3390/polym9020033</a>
</li>
<li> M. Kalantari, J. Dargahi, J. K?ovecses, M. Ghanbari Mardasi, S. Nouri. A new approach for modeling piezoresistive force sensors based on semiconductive polymer composites. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 17 (3), (2012).
<a href="https://doi.org/10.1109/TMECH.2011.2108664">https://doi.org/10.1109/TMECH.2011.2108664</a>
</li>
<li> Alamusi, Ning Hu, Hisao Fukunaga, Satoshi Atobe, Yaolu Liu, Jinhua Li. Piezoresistive strain sensors made from carbon nanotubes based polymer nanocomposites. Sensors 11 (11), 10691 (2011).
<a href="https://doi.org/10.3390/s111110691">https://doi.org/10.3390/s111110691</a>
</li>
<li> C.-C. Su, C.-H. Li, N.-K. Chang, F. Gao, S.-H. Chang. Fabrication of high sensitivity carbon microcoil pressure sensors. Sensors 12, 10034 (2012).
<a href="https://doi.org/10.3390/s120810034">https://doi.org/10.3390/s120810034</a>
</li>
<li> J.-C. Wang, R.S. Karmakar, Y.-J. Lu, C.-Y. Huang, K.-C. Wei. Characterization of piezoresistive PEDOT:PSS pressure sensors with inter-digitated and cross-point electrode structures. Sensors 15, 818 (2015).
<a href="https://doi.org/10.3390/s150100818">https://doi.org/10.3390/s150100818</a></li>
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
