マイクロクラック強化PEDOT:PSS繊維は,迅速に対応し,安定し,透気可能なウェアラブルセンサーです

科学分野:

• 材料科学
• ポリマー化学
• 携帯機器

背景:

• 高性能で快適なセンサーは ウェアラブル・エレクトロニクスの リアルタイムの健康監視に不可欠です
• 既存のセンサーは柔軟性,快適性,リアルタイムモニタリングの能力に制限があります.

研究 の 目的:

• 繊維ベースの新型柔らかい乾燥センサーを製造し,伝導性と感度が向上しました.
• 水性ポリウレタン (WPU) がセンサ性能を向上させるため,ポリ (3,4-エチレン二酸化チオフェン) -ポリスチレン硫酸塩 (PEDOT:PSS) に与える影響を調査する.
• 装着可能な身体運動と心電図モニタリングのための製造センサの可能性を評価する.

主な方法:

• 3段階のアセタルデヒド法でWPUを合成した.
• 繊維ベースのセンサーをポリエステル布にWPU強化PEDOT:PSSをコーティングして製造した.
• 硫酸処理によるPEDOT:PSS/WPU複合材料の伝導性を最適化しました.
• センサの感度,安定性,水蒸気伝達率に対するプレストレッチの効果を調査した.

主要な成果:

• 硫酸処理後のPEDOT:PSS/WPU複合体の伝導性は3000 S cm^-1に達した.
• その結果,PWコーティングされた織物 (PWF) は71.69 Ω sqの低い抵抗を示した.
• プレストレッチングによる微小裂け目により,感度 (400パーの80ミリ秒応答) と圧縮サイクルにおける安定性が向上する.
• PWFは,原始の織物と比較して,水蒸気伝達率 (23.8 kg m−2 d−1) が高いことを実証しました.

結論:

• 開発された繊維ベースの柔軟な乾燥センサーは,優れた伝導性,感度,および安定性を示しています.
• プレストレッチはセンサーの性能と透気性を最適化するための重要なプロセスです.
• 製造されたPWFは,ウェアラブルボディモーションと心電図モニタリングのアプリケーションに重要な希望を持っています.