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一種(zhǒng)具有良好(hǎo)柔韌性和透氣性的全織物壓阻傳感器
發(fā)布日期:2023-11-29 浏覽次數:41

      盡管織物基壓力傳拍地感器已經(jīng)取得了一系列重要進(子暗jìn)展,但是導電物質與纖維之間的兼容性差、黏附度弱,易導緻在摩擦、洗滌時如都(shí)導電塗層破裂和脫落,使傳感器玩東的導電性下降,破壞其長(chán綠火g)期穩定性,縮短壽命。

      近期,東華大學(xu小嗎é)研究團隊基于碳納米管(CNTs)和雙組分纖維非織造材料制備了低成(少自chéng)本且可批量化生産的3D全織物壓阻傳感西高器。其由多層全織物結構組成(chén為錢g),呈現出優異的傳感性能(néng)、良好(hǎo)錢睡的柔韌性和透氣性,可用于人體生命活動(如脈搏、關節運動等)以及食下樹指彎曲運動的無線監測。在可穿戴電子、健康監匠鐵測、人機交互等新興領域展現出廣闊的應用前景。

      研究人員以聚乙烯(PE)切片和親水唱得性切片(含量為5 wt.%)為鞘書車層,聚丙烯(PP)切片為芯層,將(jiāng)工業化紡絲成(ché姐樹ng)網與熱風粘合技術相結合制備了親水性PP-PE雙組分紡粘非織造材料(PP討車-PE NWs),再通過(gu事通ò)浸漬方法和原位熱焊接技術將(jiāng)CNT網絡固定在自冷PP-PE纖維的表面(miàn),姐錢多層疊加制備出3D全織物壓阻傳感器。PP-PE纖維的芯鞘截面(miàn)結河那構經(jīng)熱風處理後(hòu),相鄰纖維間形成(chéng)了粘合點去對,呈現出良好(hǎo)的機械性能(néng),滿足可穿戴靜很壓阻傳感器的需求。


    &行友nbsp; 研究發(fā)現,熱焊接溫度低樂城(120 ℃),CNT難嵌入PP-PE纖維,導間請緻CNT/PP-PE NWs的耐摩擦和耐水洗色牢度差也服;熱焊接溫度過(guò)高(140 ℃),使醫離大部分PE與CNT導電網絡混合,耐摩擦和耐水洗色兵器牢度強,但絕緣性的PE會(huì)阻隔CNT網絡的相互連接睡間,導緻CNT/PP-PE NWs的電阻明顯增大。因此,13舊友0 °C為最佳熱焊接溫度。


     山煙 研究人員發(fā)現當CNT/PP-PE NWs的數量從1增至7時(shí友校),傳感器的靈敏度明顯提高,透快街氣性從1382.12 mm/s降低至465關從.57 mm/s。為了準确獲取人機計體的生命活動,當設定CNT/PP-PE NWs的層數為5時(s大街hí),傳感器顯示出高靈敏度,良好(h聽遠ǎo)的透氣性,優異的穩定性。


      研究他子人員將(jiāng)該壓力傳感器固定于人體身體的不同部位,成(chéng銀志)功獲取了人體生理信号(如脈搏、呼吸頻率和咳嗽)和看女運動信号(如肌肉收縮和膝關節彎曲)。


    &我身nbsp; 據悉,該項研究以“Low?Cost, Sca新好lable Fabrication of A土醫ll?Fabric Piezoresi姐電stive Sensors via Binder?Free, In?S內道itu Welding of Carbon Nanotubes o錯金n Bicomponent Nonwovens”為題發(fā)表在Advanced Fiber Materials上。

(來源:Advanced Fiber Materials)

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