生物質基可穿戴傳感器由于其良好(hǎo)的可降解性、生物相容性等女理優點被(bèi)廣泛關注。作為可資女穿戴設備的核心部件,生物質基傳感器正但下向(xiàng)著(zhe)多形态、多功能(néng)化喝她方向(xiàng)發(fā)展,以滿足更多環境場景下通話的應用需求。
在不同的環境下準确感知用戶的運動狀态和生理指标是會要對(duì)傳感器的重要要求,而空氣濕度通常被(bèi)認為海跳是接觸式傳感中最大的幹擾因素之一,因為水分會(huì)導緻傳感基材發(f暗下ā)生響應滞後(hòu)、阻抗衰減和靜電屏蔽等現象,降低其靈敏度。因此,開(k答少āi)發(fā)能(néng)夠不受空氣濕度幹擾的生物質基傳感器至關重雪生要。
近日,聶雙喜課題組報道(dào)了一種(zhǒ紅唱ng)多功能(néng)纖維素摩擦電材料,實現弟分了高濕度環境下穩定的自供電傳感。研究人員通飛習過(guò)原位自組裝策略實現了纖維素摩擦電材料的大面(miàn朋姐)積制備。模具凹陷的微腔誘導纖維素形成(chéng)少議具有類山峰結構的表面(miàn為來)形貌,結合疏水甲基的化學(xué)修飾,制備子街了疏水性能(néng)優異的纖維素摩擦風票電材料。
具有微山峰陣列結構的抗濕纖維素摩擦電材料
通過(guò)水蒸氣透過(guò)率實驗和濕重檢測推測,該纖維素摩擦電知綠材料上的疏水甲基是抵抗濕空氣幹擾的關鍵。結合高濕度環境下的自供電性長這能(néng)檢測,發(fā)現所制備相村的纖維素摩擦電材料較傳統材料抗濕性能(néng)提升了4倍。
抗濕傳感器的自供電性能(néng)
通過(guò)應力傳感性能(néng)檢測發(船來fā)現,微山峰在應力壓縮過(guò)程産生形變,數商從而具備優異的應力響應性,對(讀下duì)傳感性能(néng)的貢獻很大,而且纖維素摩擦電對動材料具有出色的傳感穩定性。
微山峰結構增強的自供電傳感性能(n務放éng)
基于纖維素摩擦電材料具有優異的疏水、抗濕和傳感性能(néng),利用其構下從建了一種(zhǒng)可應用于足底反饋運動狀态的傳感器好體。研究結果表明,纖維素摩擦電材料可有效感知人類的運動狀态,例如走、跑、跳等不同鄉外狀态檢測和步幅分析。在高濕度環境下,自供電傳感器長(近商cháng)時(shí)間運行保持較優異的傳感穩定性我年。在未來,具備自供電傳感和能(néng)量收集屬技地性的抗濕傳感器將(jiāng)滿足更多先進(jìn)的應用需求喝了,例如高性能(néng)摩擦納米發(fā)電機購光、功能(néng)性電子皮膚和便攜式可穿戴電子設備等。
用于反饋運動狀态的抗濕傳感器
相關成(chéng)果以“N坐校anocellulosic triboelectric mat看多erials with micro-mou對睡ntain arrays for moisture-resist飛兒ing wearable sensors”為題發(fā)表在就舊《Nano Energy》上。
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