无模板和可拉伸的导电纤维,内置螺旋结构,用于应变不敏感的信号传输
Yuanyuan Liu1,2, Yalin Tang1,2, Xiaoqing Guo1,2
1Research Center for Intelligent and Wearable Technology, State Key Laboratory of Bio-Fibers and Eco-Textiles, Intelligent Wearable Engineering Research Center of Qingdao, Qingdao 266071, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|September 22, 2023
概括
研究人员为可穿戴电子产品开发了应变不敏感的导电纤维. 这些新纤维在高压下保持信号完整性,克服了先进电子织品传统刚性线的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 智能电子设备需要可靠的信号传输,但传统的刚性导电线在应力下失效.
- 可穿戴设备需要灵活,耐用的导电材料,在移动期间保持性能.
研究的目的:
- 为可穿戴电子产品中强大的信号传输设计一种不敏感应变的可拉伸导电纤维.
- 为这些先进的导电纤维开发一种可扩展的制造方法.
主要方法:
- 采用了一种新的"速度差异"纤维涂层策略来创建一个内置的螺旋结构.
- 该方法允许无模板制造和60厘米/分钟的大规模可扩展生产.
- 导电纤维的特性,包括电导性和应变下的电阻变化,经过了严格的测试.
主要成果:
- 制造的纤维实现了高导电性 (873 S/cm) 和优异的应变不敏感性 (阻力变化≤6%).
- 内置的螺旋结构,以自然设计为灵感,提供卓越的应变耐受性.
- 在大压力下,光纤表现出稳定的信号传输,具有高质量因子 (47.4).
结论:
- 开发的可伸缩导电纤维为下一代可穿戴设备的信号传输提供了可行的解决方案.
- 它通过针织,编织和织无地融入智能织品,突出了其实际应用潜力.
- 这项创新有望推动智能电子织品和可穿戴技术领域的发展.
