超疏水柔性应变传感器在人体运动监测中的研究进展

柔性应变传感器是一种将外界应力变化转变为电信号的设备,它克服了传统刚性传感器硬度大、人体适应性差等缺点,作为一种可穿戴设备在人体运动监测领域有很大发展前景。但在恶劣条件或极端环境下使用仍然存在信号输出失真、易被腐蚀等风险。超疏水柔性应变传感器将超疏水涂层的拒水、表面自清洁、防腐抗污与柔性应变传感器的高延展性、高灵敏度等优势相结合,增强了传感器的性能并拓宽了在人体运动监测等方面的应用。本文综述了超疏水柔性应变传感器的基本性能参数、常用的构建材料与构建方法及其在人体运动监测中的功能与应用,并对该领域做出展望。     

导电水凝胶在柔性可穿戴传感器的应用研究进展

目的 概述导电水凝胶在柔性可穿戴传感器方面的研究情况,挖掘其作为传感器件的应用潜能。方法 查阅大量相关的文献,对导电水凝胶在柔性可穿戴传感领域的最新进展进行归纳与总结。按水凝胶网络分类的4种导电水凝胶,总结归纳其设计、合成、结构和潜在应用。讨论导电水凝胶的导电性、力学性能、黏附性、防冻性能、自愈性能和各式响应性等功能性能的影响因素,总结自黏性、防冻性、自修复和其他多种优秀性能的柔性可穿戴传感器。结论 导电水凝胶是一种具有多功能的独特刺激响应性的功能材料,在柔性可穿戴传感领域进行深入探究具有重大意义。     

导电复合水凝胶的分类及其在柔性可穿戴设备中的应用

近年来,基于水凝胶的导电材料及其作为柔性可穿戴设备的应用引起了人们的广泛关注。柔性可穿戴设备不仅可以采集人体生理信号用于远程健康监测,还在人机界面、软机器人等方面展示出巨大的应用潜力。导电水凝胶所具有的良好导电性、高延伸性、可调柔韧性、生物兼容性和多重刺激响应性等优点使其成为制备柔性可穿戴设备的理想材料。到目前为止,各种导电材料被广泛用于制作导电复合水凝胶。本文根据导电材料对导电复合水凝胶进行分类,包括离子导电水凝胶(基于盐离子、离子液体、聚电解质等导电物质)、电子导电水凝胶(基于导电聚合物基、碳材料、MXene和金属等导电物质)两大类,并介绍了导电水凝胶在人体运动监测、健康监测、人机界面等柔性可穿戴设备中的应用进展。     

导电纱线的制备及其在智能可穿戴装置中的应用研究进展

随着电子信息技术的发展和人们对便捷生活的追求,智能柔性可穿戴装置受到越来越多的关注,并取得相关研究成果.在智能可穿戴装置的发展中,柔性导电材料起着至关重要的作用.导电纱线作为最基础的柔性导电纺织材料,广泛应用于智能可穿戴产品中.然而,传统的纺织材料通常是绝缘材料,不能直接形成导电纱线和智能可穿戴产品.本文重点介绍金属基导电纱线、碳基导电纱线、导电聚合物基导电纱线的制备方法以及在可穿戴应变传感器、可穿戴超级电容器、可穿戴电热装置等方面的应用研究进展,客观分析近年来导电纱线亟待解决的问题,主要包括提高导电纱线的导电性、柔性以及环境稳定性等.此外,针对智能可穿戴装置所需的方便性、舒适性、耐洗性、灵敏性,提出进一步优化柔性导电纱线的灵敏性、耐久性以及纺织材料与导电材料的结合方法是可穿戴柔性智能产品的主要发展方向.     

面向汗液的可穿戴柔性电化学传感器研究进展EICSCD

汗液中含有人体诸多生理信息,如电解质、代谢物、激素、温度等。基于汗液的可穿戴式传感器可对多模态生物指标实现分子层面上的实时、连续、非侵入式监测,在运动感知、疾病预防以及健康管理等领域具有重大发展潜力,而被广泛研究。本文阐述了可穿戴汗液传感器集成结构中基底、集汗、传感、电源和决策五大模块,着重强调了纳米结构(如金属基、碳基等材料)在电化学传感敏感材料中表现出的优异性能及应用,最后讨论了可穿戴汗液传感器在微量汗液收集及多参数传感中物理化学变量的可变性等方面存在的挑战。针对汗液收集和实时校准两个关键问题,提出可穿戴汗液传感未来发展方向包括仿生微流控技术和多参数反馈调控方法,实现微量汗液高效收集及精确检测,将有效推动汗液传感在慢性重大疾病实时预警的应用和发展。     

海绵基压阻式柔性应变传感器的研究进展

随着可穿戴智能设备的快速发展,传统刚性应变传感器已无法满足可穿戴技术对高应变的检测要求,迫切需要发展新型的柔性应变传感器.基于聚合物和纳米导电材料组成的海绵基压阻式应变传感器,具有质轻、柔韧性好、可拉伸、制作简单、成本较低等显著特点,文中从基底材料的角度综述了近年来以聚氨酯海绵、石墨烯海绵、聚二甲基硅氧烷海绵等为基底的...     

可穿戴智能设备在电视系统中的应用探索

互联网的今天,互联网电视得到了迅猛的发展。可穿戴智能设备如雨后春笋般的走进了人们的视野。本文通过对互联网电视的背景、现状、用户的分析,以及对可穿戴智能设备的研究,提出了可穿戴智能设备融入电视系统中的一些想法。     

基于静电纺纳米纤维的柔性可穿戴压力传感器的研究进展EI北大核心

柔性可穿戴压力传感器具有舒适性高、可编织性强以及可模仿人类皮肤对外界刺激做出敏锐的感知和响应等独特性能,可作为人工电子皮肤被广泛应用于医疗检测、疾病诊断、人体运动跟踪以及健康监测等领域。近年来,基于柔性可穿戴压力传感器的设计、构筑、性能探究和开发受到研究者的广泛关注。利用静电纺丝法制得的纳米纤维膜具有孔隙率高、比表面积大、易于功能化改性等优点,使其在柔性传感器构筑领域展现出极大的应用潜力。基于此,本文对静电纺纳米纤维在柔性可穿戴压力传感器方面的研究及进展进行了综述。简要介绍了可穿戴压力传感器的特点,阐述了静电纺丝技术及静电纺纳米纤维在制备柔性可穿戴压力传感器方面的优势,重点讨论了基于静电纺的柔性可穿戴压力传感器在不同领域的研究应用,最后对低成本制造具有高分辨率、高灵敏度、精确的响应性的基于静电纺的柔性可穿戴压力传感器研究做了总结和展望。     

应变式压力传感器及其应用电路设计

电阻应变式传感器在实际工程中应朋较广.本文重点介绍了电阻应变片,应变式压力传感器的工作原理以及相关应用电路.     

Wearable Microfluidic Diaphragm Pressure Sensor for Health and Tactile Touch Monitoring

Flexible pressure sensors have many potential applications in wearable electronics, robotics, health monitoring, and more. In particular, liquid‐metal‐based sensors are especially promising as they can undergo strains of over 200% without failure. However, current liquid‐metal‐based strain sensors are incapable of resolving small pressure changes in the few kPa range, making them unsuitable for applications such as heart‐rate monitoring, which require a much lower pressure detection resolution. In this paper, a microfluidic tactile diaphragm pressure sensor based on embedded Galinstan microchannels (70 µm width × 70 µm height) capable of resolving sub‐50 Pa changes in pressure with sub‐100 Pa detection limits and a response time of 90 ms is demonstrated. An embedded equivalent Wheatstone bridge circuit makes the most of tangential and radial strain fields, leading to high sensitivities of a 0.0835 kPa^?1 change in output voltage. The Wheatstone bridge also provides temperature self‐compensation, allowing for operation in the range of 20–50 °C. As examples of potential applications, a polydimethylsiloxane (PDMS) wristband with an embedded microfluidic diaphragm pressure sensor capable of real‐time pulse monitoring and a PDMS glove with multiple embedded sensors to provide comprehensive tactile feedback of a human hand when touching or holding objects are demonstrated.     

织物基自驱动传感器制备及其在运输包装中的应用

针对织物基摩擦纳米发电机(F-TENG),提出了一种普适简易的改性方法,通过碳纳米管和聚乙烯亚胺的接枝,提升织物基摩擦纳米发电机的传感性能,并以此F-TENG为原型器件搭建振动监测平台,系统研究了其在不同应用场景的即时信号采集和响应能力,探究了织物基摩擦纳米发电机在自驱动传感及运输包装监测方面的应用.研究结果表明,F-TENG在运输包装监测方面具有巨大的应用潜力.     

丙烯酸酯类乳液胶黏剂的制备及其应用

目的制备出多元共聚型丙烯酸酯乳液,并应用于纸塑复合膜中。方法采用乳液共聚合法,优化合成工艺,制备丙烯酸酯乳液胶黏剂。结果制备胶黏剂的最优工艺条件中乳化剂十二烷基硫酸钠和乳化剂OP-10的质量比为1∶3,总质量分数为4.5%;引发剂过硫酸铵质量分数为0.6%;丙烯酸质量分数为5%;丙烯酸丁酯与醋酸乙烯酯的质量比为13∶6;乙酸锌质量分数为0.2%;选择预乳化种子滴加方法,预乳化时间为30 min,温度为50℃,搅拌速度为440 r/min;滴加与保温时的搅拌速度为400 r/min,保温时间为1 h,单体滴加时间为3 h,滴加温度为80℃,保温温度为83℃;反应结束时加入对苯二酚,其质量分数为0.3%。结论合成的胶黏剂有良好的粘接性能。     

核／壳结构聚合物改性硬质聚氯乙烯的力学性能

采用种子乳液聚合制备了丙烯酸酯核/壳结构聚合物,总转化率超过95%,乳胶粒理论粒径与实测值基本一致,说明聚合体系没有明显的二次成核过程.将其用于硬质聚氯乙烯改性,当加入量为3 phr时,就能产生显著的增韧效果,常温缺口冲击强度达到16.51 kJ/cm2,而拉伸强度基本保持不变.扫描电镜分析冲击断口表明,核/壳聚合物已经很好分散到聚氯乙烯基体中,呈网状结构,为明显的韧性断裂过程.该研究有望应用于工业生产.     

壳聚糖接枝丙烯酸负载钯纳米纤维催化剂的制备及催化氢化

制备了壳聚糖接枝丙烯酸负载纳米钯催化剂并对其催化氢化性能进行了研究。首先对分子量为30万的商品壳聚糖进行降解,得到了黏均分子量为10万的壳聚糖,用后者制备壳聚糖接枝丙烯酸共聚物并负载氯化钯,最后通过电纺丝技术得到了纳米纤维状催化剂。对制备的催化剂进行了透射电镜（TEM）,X射线光电子能谱（XPS）和红外光谱（IR）的表...     

碳化细菌纤维素的理化性质及其在甲醇电催化中的应用

对在实验室发酵制备的细菌纳米纤维素(BC)分别进行烘箱干燥和冷冻干燥,然后对其高温碳化,系统地研究了碳化细菌纤维素(CBC)的微观形貌、元素组成以及晶体结构等理化性质随碳化温度的变化.结果 表明,烘箱干燥的BC失去了纳米纤维结构,而冷冻干燥可防止纳米纤维堆叠而使其保持三维结构.还以CBC碳纳米纤维为导电载体负载金属Pt...