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基于碳纳米材料的柔性应变传感器的制备与性能研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着信息化时代的到来，传感器作为物联网不可或缺的一部分，逐渐成为了各个领域研究和应用的热点。而在所有传感器类型中，基于应变的传感器在生产、机械、医疗等多个领域起着至关重要的作用。
而传统的应变传感器通常需要进行大量的机械加工，因而制作难度大、成本高、应用范围受限。而随着碳纳米材料的发展，应变传感器也出现了一些新的、更加灵活的方案。
碳纳米材料以其优异的物理和化学特性，被广泛应用于各种新型器件的制备中。基于碳纳米材料的柔性应变传感器，可以通过调节材料的性能，以及组合不同性质的材料，来实现对不同应变场的响应和检测。
本课题旨在基于碳纳米材料制备柔性应变传感器，研究其性能，并探索其在实际场合中的应用。
二、研究内容
1、基于碳纳米材料制备柔性应变传感器，并对其表征
通过实验方法制备高质量、高性能的碳纳米材料，然后在柔性基底上制备柔性应变传感器，利用扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱等表征手段，对材料的形貌、结构和性能进行表征。
2、研究不同材料对应变敏感度的影响
研究不同碳纳米材料以及与其他材料的组合对应变敏感度的影响，以获取最佳的灵敏度和响应时间。
3、研究柔性应变传感器的性能
研究柔性应变传感器的线性范围、灵敏度、响应时间、稳定性等性能指标，为进一步的应用提供参考。
三、预期成果
1、成功制备基于碳纳米材料的柔性应变传感器，并对其表征
2、研究不同材料对应变敏感度的影响，并得出最佳组合方案
3、研究柔性应变传感器的性能，获得一定的性能指标，为其应用提供基础
四、研究方法
本次研究采用实验室规定流程进行，研究步骤如下：
1、制备碳纳米材料
2、在柔性基底上制备柔性应变传感器
3、利用扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱等表征手段，对材料的形貌、结构和性能进行表征。
4、研究不同材料对应变敏感度的影响
5、研究柔性应变传感器的性能指标
五、研究计划
时间节点|工作内容
1月|熟悉碳纳米材料制备技术，准备实验材料
2月|利用实验室设备制备柔性应变传感器，准备实验条件
3月-4月|对制备得到的材料进行表征，并确定最佳的碳纳米材料组合方案
5月-6月|进一步测试柔性应变传感器的不同性能指标，获得初步结果
7月|对研究结果进行分析和讨论，整理报告并提交
六、研究经费预算
项目名称|预算（元）
材料费|1500
设备费|2000
人力费|5000
合计|8500
七、研究团队
本研究团队由指导教师和学生组成，指导教师具有相关专业的硕士以上学历和多年的研究经验。学生成员将负责实验设计、实验记录、实验数据分析以及报告撰写等工作。
八、参考文献
1.Rao,C.N.R.,&Sood,A.K.(Eds.).CarbonNanotubes:AdvancedTopicsintheSynthesis,Structure,PropertiesandApplications.Springer-VerlagBerlinHeidelberg,2010.
2.Wang,X.,Liu,Y.,&Cui,L.(2020).RecentAdvancesinCarbonNanomaterials-BasedWearableStrainSensors.Research,2020.
3.Feng,J.,&Huang,Y.(2019).Recentadvancesinflexibleandstretchablesensorsforstrainsensingapplications:Frommaterialstodevices.Sensors,19(17),3761.