| 發(fā)布日期：2018-03-02 08:55:00 來源： 分享到： |
基于以上缺憾，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所蒲雄研究員、胡衛(wèi)國研究員和王中林院士（共同通訊）的團(tuán)隊(duì)研制了大面積全織物壓力傳感器陣列，可應(yīng)用于智能服裝和可穿戴電子設(shè)備中來探測(cè)應(yīng)力分布信號(hào)，以對(duì)身體的生理活動(dòng)健康進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和響應(yīng)。研究成果發(fā)表在Advanced Materials上。
這種大面積織物基壓力傳感器陣列的特點(diǎn)是上下電極均由普通的織物（叉指紡織電極底層和碳納米管棉織物表層）構(gòu)成。其中，叉指紡織電極底層是在Kapton膠帶密封的聚酯織物上經(jīng)激光雕刻形成具有期望圖案的掩模，再通過無電沉積（ELD）進(jìn)行共形Ni涂層制成。當(dāng)應(yīng)力施加在其表面時(shí)，上層粗糙纖維束和下層叉指電極的金屬顆粒接觸和分離，引起輸出變化，從而對(duì)外界壓力進(jìn)行感知。
基于織物的壓力傳感器的制造（a織物壓力傳感器的制造工序； b、c涂Ni叉指紡織電極；d、e不同放大倍數(shù)下的CNT涂層棉織物；f紡織傳感器可彎曲性；j在聚酯織物上制作的不同圖案的電路；g-i通過直流電源點(diǎn)亮打結(jié)（g）、卷繞（h）和彎曲（i）的織物電路中的LED燈）
據(jù)介紹，制成的紡織基的傳感器顯示出高靈敏度（在3.5kPa壓力下為14.4kPa?1，在3.5-15kPa壓力為7.8 kPa?1）、穩(wěn)定的循環(huán)性能（1000次）、快速的響應(yīng)時(shí)間（≈24ms）和低檢出限值（2Pa）等特性。附著在人造手不同手指上的壓力傳感器陣列，輸出信號(hào)可以實(shí)時(shí)地隨著應(yīng)力大小的變化而變化，從而使人造手具有“觸覺”。
該織物壓力傳感器可直接穿戴在人體表面，進(jìn)行微小振動(dòng)如脈搏的探測(cè)。由于該傳感器全是由纖維構(gòu)成，所以也可以直接集成到衣服上，用于實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地描繪壓力分布，而不損失衣服原本的舒適和透氣性。這樣，一部分壓力和生理健康信號(hào)的探測(cè)和響應(yīng)可以直接由嵌入衣服中的纖維傳感器完成，不需要外置的器件。
使用紡織傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)不同的機(jī)械力和聲音（a共形地安裝在彎曲手指皮膚上的可佩戴傳感器的電流信號(hào)； b、c壓縮和彎曲動(dòng)態(tài)機(jī)械力下的電流信號(hào)；d、e一段音樂的實(shí)時(shí)聲音振動(dòng)電流信號(hào)；f、g附著在頸部的傳感器在講不同單詞時(shí)的實(shí)時(shí)電流信號(hào)）
（來源：紡織導(dǎo)報(bào)官微）
 |
| 微信公眾號(hào)，掃一掃 |
