在现场形成超机械敏感材料,用于高灵敏度可拉伸纤维应变传感器
Rouhui Yu1, Changxian Wang2, Xiangheng Du1
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China.
National science review
|June 17, 2024
概括
研究人员通过将传感材料直接固定在纤维上来开发出高度敏感的纤维应变传感器. 这些可穿戴传感器为先进的医疗监测提供了超低的检测极限和高伸展性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 纤维电子对于可穿戴应用至关重要,但在集成高灵敏度传感器的强大活性层方面面临挑战.
- 小纤维尺寸和曲面阻碍了在织品中开发有效的应变传感能力.
研究的目的:
- 开发一种方法,在现场将功能传感材料牢牢固定在纤维表面上.
- 为了提高可穿戴应用的纤维拉伸传感器的灵敏度和性能.
主要方法:
- 利用水解凝结过程将传感材料固定在纤维表面上,从而产生强大的界面粘附.
- 制造的可拉伸纤维传感器,由于在拉伸过程中*in-situ*产生的微裂,提高了机械灵敏度.
主要成果:
- 实现了0.05%的超低应变检测极限和100%的高伸展性.
- 显示了433.6的高度因子,代表了254倍的灵敏度增强.
- 成功记录生理信号,如脉冲波速度,使用柔软和轻量级的纤维传感器.
结论:
- 开发的 *in-situ* 定策略有效地提高了纤维应变传感器的性能.
- 这些高性能光纤传感器适合集成到可穿戴的智能医疗保健系统中,以进行持续的健康监测.
- 提出了一种可行的方法,用于创建各种应用的先进可拉伸电子设备.
