Nghiên cứu, chế tạo cảm biến áp lực hữu cơ màng mỏng PU định hướng ứng dụng cho IoT

1. Phát triển thành công cảm biến áp lực hữu cơ màng mỏng polyurethane (PU) mềm dẻo, độ nhạy tốt, diện tích lớn bằng phương pháp chế tạo đơn giản. Triển khai thử nghiệm thành công một số ứng dụng cảm biến áp lực hữu cơ trong nút IoT.
- Luận án (LA) đã phân tích, khảo sát chi tiết các nghiên cứu gần đây về cảm biến áp lực hữu cơ trên các khía cạnh cấu trúc, vật liệu, diện tích, độ nhạy và phương pháp chế tạo. LA đã đề xuất phương pháp chế tạo cảm biến áp lực hữu cơ sử dụng màng mỏng PU với phương pháp chế tạo đơn giản phù hợp với điều kiện công nghệ trong nước. Phương pháp đề xuất đã chế tạo thực nghiệm ở các điều kiện khác nhau để khảo sát tìm ra điều kiện tối ưu cho phương pháp chế tạo cảm biến. Cảm biến sau khi chế tạo được đo đạc, khảo sát bằng các máy đo lường tiên tiến với độ chính xác cao.
- Bên cạnh đó, để kiểm tra khả năng ứng dụng, cảm biến đã được sử dụng để thử nghiệm trong các nút IoT ứng dụng trong: Giám sát chuyển động ô tô, theo dõi bước chân và theo dõi công trình xây dựng. Kết quả thử nghiệm cho thấy, cảm biến mà LA phát triển đáp ứng được các yêu cầu đề ra. Ngoài ra cảm biến còn có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác.
2. Đề xuất cấu trúc kết hợp cảm biến áp lực hữu cơ màng mỏng PU với OTFT thường đóng để cải thiện độ nhạy và độ trễ nhưng công suất tiêu thụ thấp.
LA đã khảo sát các nghiên cứu gần đây về cảm biến áp lực hữu cơ tích cực sử dụng cảm biến áp lực điện dung làm thành phần thụ động kết hợp với OTFT nhằm tăng hiệu năng cảm biến. Từ đó, LA đã đề xuất cấu trúc cảm biến áp lực hữu cơ tích cực. Cảm biến đề xuất đã được chế tạo bằng phương pháp thực nghiệm và thử nghiệm với các phương tiện đo lường hiện đại để đánh giá các tham số của cảm biến sau chế tạo. Kết quả đo, thử nghiệm cho thấy cảm biến áp lực hữu cơ tích cực có đội nhạy tăng từ ba đến bốn lần, độ trễ cảm biến được cải thiện từ 7,7 % xuống còn 1,8 % và có công suất tiêu thụ nhỏ cỡ 10^-6 W.