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碳纳米材料柔性可穿戴多功能传感器的制备、特性及其应用研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着人们对健康、运动、安全等诸多方面的关注日益增加，多功能传感器的需求也日益增长。传感器是一种能够转换非电气信号为电气信号的设备，被广泛应用于医疗、科学研究、智能家居等领域。随着科技的发展，传统材料制造的传感器面临着尺寸大、使用寿命短、不易与人体接触等问题，因此需求新型材料用于传感器的制作。
碳纳米材料因其优异的电学、光学、力学等特性，展现出很大的应用前景。在传感器领域，碳纳米材料制造的传感器具有抗干扰、灵敏度高、薄、柔性，可穿戴等优点，被广泛研究和应用。
本任务旨在探索碳纳米材料制备柔性可穿戴多功能传感器的制备方法、特性分析以及其在医疗、运动等领域的应用研究。
二、任务目标
1.稳定制备碳纳米材料；
2.制备碳纳米材料柔性可穿戴多功能传感器；
3.研究传感器的电学、机械、光学等特性；
4.探讨传感器在医疗、运动等领域的应用。
三、任务内容
任务将分为以下三个阶段进行：
第一阶段：碳纳米材料的制备
1.完成碳纳米管、石墨烯等材料的制备；
2.表征材料的物理性质，包括形貌、结构、热稳定性等；
3.优化碳纳米材料的制备方法，实现制备的稳定性和可控性。
第二阶段：碳纳米材料柔性可穿戴多功能传感器的制备
1.以碳纳米材料为基底，采用微纳加工工艺，实现对传感器的制备；
2.设计传感器的结构和电路，采用柔性材料实现可穿戴性；
3.进行传感器的表征和优化。
第三阶段：传感器的性能研究和应用开发
1.研究传感器的热响应、电学响应、力学响应等特性；
2.测试传感器的信噪比和分辨率；
3.探讨传感器在医疗、运动等领域的应用前景，开发相应领域的应用场景和方案。
四、任务时间表
任务计划用时：12个月。
阶段安排：
第一阶段：2个月；
第二阶段：6个月；
第三阶段：4个月。
五、任务人员及分工
该任务分为材料制备、器件制备、表征和应用开发四个方面，需要具备材料科学、电子工程、应用物理等相关领域的专业知识和技能。分工如下：
材料制备：A、B；
器件制备：C、D、E；
表征：F；
应用开发：G、H。
六、任务要求
1.实验室应具备制备碳纳米材料和传感器的硬件设备和软件工具；
2.任务完成后，应提交详细的技术报告和成果论文，并撰写相应专利申请；
3.论文以SCI收录为目标。
七、参考文献
1.Liu,C.,Wu,X.,Wen,X.,Li,H.,&Zhang,X.(2021).Flexibleandwearableelectronics:Frommaterialstodevices.OrganicElectronics,103,106874.
2.Xu,C.,Du,X.,Shang,K.,Tang,M.,&Han,Z.(2021).Facilesynthesisofcarbonnanotube-basedflexiblepressuresensorsforwearableelectronics.Nanotechnology,32(5),055502.
3.Zhang,K.,Yin,X.,Li,X.,&Wang,X.(2020).Flexibleandwearablehumiditysensingsystembasedonnanocellulose-papersubstrateandcarbonnanotubesensingmaterials.JournalofMaterialsScience,55(28),13224-13238.
4.Chen,J.,&Lin,L.(2019).Wearableandflexiblesensorsforhealthcaremonitoring.Sensors,19(3),619.
5.Chen,B.,Zhou,K.,Gao,N.,Shen,C.,Ji,H.,&Duan,H.(2018).Flexibleandwearablestrainsensorsbasedoncarbonnanotubesclusters/siliconecomposite.Materials&Design,141,405-412.