Testování vodivých a piezorezistivních vrstev na ohebných a pružných substrátech

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá testováním elektricky vodivých a piezorezistivních vrstev na ohebných a pružných substrátech. V první části jsou popsány základní principy vodivosti a piezorezistence v tenkých vrstvách, přehled používaných materiálů a jejich fyzikální vlastnosti s ohledem na aplikační využití. Hlavní část práce je zaměřena na návrh a sestavení měřicích aparatur pro testování vybraných mechanicko-elektrických vlastností - konkrétně otěruvzdornosti, vlivu protažení na elektrický odpor a změny konduktivity v závislosti na přítlaku u piezorezistivních vrstev. Pro experimenty byla využita upravená 3D tiskárna umožňující kontrolovaný pohyb a zatížení. Výsledky měření jsou kvantitativně vyhodnoceny a diskutovány z hlediska opakovatelnosti a potenciálu funkčních vrstev pro využití v oblasti chytrých textilií a senzorických aplikací.

This bachelor’s thesis focuses on the testing of electrically conductive and piezoresistive layers applied to flexible and stretchable substrates. The initial part provides an overview of the fundamental principles of conductivity and piezoresistivity in thin films, along with a summary of commonly used materials and their physical properties in relation to potential applications. The core of the work is dedicated to the design and construction of measuring setups for evaluating selected electromechanical properties — specifically abrasion resistance, the influence of stretching on electrical resistance, and changes in conductivity under applied pressure in piezoresistive layers. A modified 3D printer was used for controlled motion and load application during testing. The measured data are quantitatively analyzed and discussed in terms of repeatability and the application potential of functional layers in smart textiles and sensing technologies.