中原工学院利用碳纳米管研发可穿戴传感器
小结
成果简介
文献，
本文要点，
图 。制备多模式CNTs@PU-NF纺织品传感器。
图 。基于纺织品 CNTs@PU-NF传感器 配置和简化工作原理 示意图。
图 。压力感应性能。
图 。应变感应性能
图 。弯曲应变传感性能
图 。利用可穿戴式CNTs@PU-NF传感器实时监控人体运动。
图 。CNTs@PU-NF纺织物传感平台,用于压力和应变测绘。
图文导读
在传感机理上,利用这种制备技术和先进 结构,制备 织物传感器具有精细 层次结构,从 维宏观纱线到亚微米弹性纳米纤维,再到内部纳米尺度 碳纳米管渗流网络。这提供了 个相对较大 接触面积和足够 弹性,导致多个接触点和更大 变形空间,多模式传感各种机械刺激,提高了灵敏度和广泛 传感范围。
在制备技术上,首次采用简易静电纺丝技术,设计并制备了 种具有良好拉伸性能和机械稳定性 可拉伸压阻碳纳米管纳米纤维传感纱,可方便地织成不同功能 可穿戴织物,应用于可穿戴电子产品和智能纺织品。
在材料和结构设计方面,通过将弹性压阻型碳纳米管(CNT)嵌入PU纳米纤维包裹在可伸缩 纤维型芯电极上,成功地在纤维和纺织品基体上构建了精细 传感微/纳米结构和高效 导电网络,实现了多模传感能力。
开发多模式可穿戴纺织品传感器来模拟复杂 人体皮肤特征,是 保健、电子皮肤、人工智能和生物医学电子应用 核心。本文,中原工学院KunQi等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“WeavableandStretchablePiezoresistiveCarbonNanotubes-embeddedNanofiberSensingYarnsforHighlySensitiveandMultimodalWearableTextileSensor” 论文,研究成功地制备了可伸缩压阻碳纳米管嵌入纳米纤维传感纱线,其机械强度足以编织成可穿戴 织物传感器,可检测和区分压力、拉伸和弯曲等多种机械刺激。
综上所述,我们提出了 种简易 技术来制作 种可伸缩和多模可穿戴织物传感器,该传感器能够检测和区分压力、拉伸和弯曲 多种机械刺激。多模织物传感器是由智能纳米纤维传感纱线编织而成,这种纱线是通过将碳纳米管与弹性聚氨酯纳米纤维结合,狗粮快讯网产业讯息,然后通过简单 静电纺丝工艺包裹在可拉伸 纤维形芯电极上而开发 。该传感器采用 维可编织纱线结构,与传统纺织品集成后,可直接贴在人体皮肤上,狗粮快讯网实时获悉,戴在身上,可全方位监控人体复杂 动态日常动作,如手指和手腕弯曲、脸颊隆起、语音识别和吞咽动作等,狗粮快讯网为您提供消息,以及呼吸和脉搏 生理信号。我们进 步证明了NF-PU@碳纳米管织物传感平台可以用于空间映射压力和应变分布,即使是附着在曲线或变形表面上。可伸缩、多模、可穿戴 织物传感器在可穿戴电子和智能纺织品应用方面有进 步发展 潜力。
通过使用简便 静电纺丝技术将压阻弹性纳米纤维包裹在可拉伸 纤维状芯电极上而获得 智能纳米纤维感测纱线。这种织物传感器具有精细 层次结构,从 维宏观纱线到亚微米弹性纳米纤维和内部纳米碳管渗流网络。该传感器具有较大 接触面积、多个接触部位和较大 变形空间,可用于多种机械刺激 多模传感,具有较高 灵敏度和较宽 传感范围。基于织物 传感器可以适应地附着在复杂 表面上,也可以集成到织物中,显示出对动态人体运动 连续瞬态检测和区分能力。此外,成功地集成了 个纺织品传感平台,用于压力和应变分布 空间映射,使其成为电子纺织品和可穿戴设备 个很有前途 候选平台。
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