0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

具有良好柔韧性和透气性的3D全织物压阻传感器开发

MEMS 来源:MEMS 2024-01-03 09:30 次阅读

尽管织物基压力传感器已经取得了一系列重要进展,但是导电物质与纤维之间的兼容性差、黏附度弱,易导致在摩擦、洗涤时导电涂层破裂和脱落,使传感器的导电性下降,破坏其长期稳定性,缩短寿命。

近期,东华大学研究团队基于碳纳米管(CNTs)和双组分纤维非织造材料制备了低成本且可批量化生产的3D全织物压阻传感器。其由多层全织物结构组成,呈现出优异的传感性能、良好的柔韧性和透气性,可用于人体生命活动(如脉搏、关节运动等)以及食指弯曲运动的无线监测。在可穿戴电子、健康监测、人机交互等新兴领域展现出广阔的应用前景。

研究人员以聚乙烯(PE)切片和亲水性切片(含量为5 wt.%)为鞘层,聚丙烯(PP)切片为芯层,将工业化纺丝成网与热风粘合技术相结合制备了亲水性PP-PE双组分纺粘非织造材料(PP-PE NWs),再通过浸渍方法和原位热焊接技术将CNT网络固定在PP-PE纤维的表面,多层叠加制备出3D全织物压阻传感器。PP-PE纤维的芯鞘截面结构经热风处理后,相邻纤维间形成了粘合点,呈现出良好的机械性能,满足可穿戴压阻传感器的需求。

50f601b2-a989-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

研究发现,热焊接温度低(120 ℃),CNT难嵌入PP-PE纤维,导致CNT/PP-PE NWs的耐摩擦和耐水洗色牢度差;热焊接温度过高(140 ℃),使大部分PE与CNT导电网络混合,耐摩擦和耐水洗色牢度强,但绝缘性的PE会阻隔CNT网络的相互连接,导致CNT/PP-PE NWs的电阻明显增大。因此,130 °C为最佳热焊接温度。

510ae67c-a989-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

研究人员发现当CNT/PP-PE NWs的数量从1增至7时,传感器的灵敏度明显提高,透气性从1382.12 mm/s降低至465.57 mm/s。为了准确获取人体的生命活动,当设定CNT/PP-PE NWs的层数为5时,传感器显示出高灵敏度、良好的透气性、优异的稳定性。

512c0a3c-a989-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

研究人员将该压力传感器固定于人体身体的不同部位,成功获取了人体生理信号(如脉搏、呼吸频率和咳嗽)和运动信号(如肌肉收缩和膝关节弯曲)。

513c03f6-a989-11ee-8b88-92fbcf53809c.jpg

该项研究以“Low‑Cost, Scalable Fabrication of All‑Fabric Piezoresistive Sensors via Binder‑Free, In‑Situ Welding of Carbon Nanotubes on Bicomponent Nonwovens”为题发表在Advanced Fiber Materials上。







审核编辑:刘清

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2545

    文章

    50384

    浏览量

    750653
  • 碳纳米管
    +关注

    关注

    1

    文章

    144

    浏览量

    17239
  • 压力传感器
    +关注

    关注

    35

    文章

    2143

    浏览量

    163211
  • 可穿戴电子
    +关注

    关注

    0

    文章

    67

    浏览量

    13397

原文标题:具有良好柔韧性和透气性的3D全织物压阻传感器

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    实现具有多个TMS320C31 DSP的快速3D视觉传感器

    电子发烧友网站提供《实现具有多个TMS320C31 DSP的快速3D视觉传感器.pdf》资料免费下载
    发表于 10-28 10:15 0次下载
    实现<b class='flag-5'>具有</b>多个TMS320C31 DSP的快速<b class='flag-5'>3D</b>视觉<b class='flag-5'>传感器</b>

    领麦微红外测温传感器在小型光敏3D打印机中的创新应用

    在小型3D打印技术持续革新的背景下,领麦微红外测温传感器,以其出色的性能和独特优势,在光敏3D打印领域展现出非凡的创新价值与应用潜力。这款传感器专为提升打印质量与效率而设计,成为小型光
    的头像 发表于 09-25 14:45 452次阅读
    领麦微红外测温<b class='flag-5'>传感器</b>在小型光敏<b class='flag-5'>3D</b>打印机中的创新应用

    物联网中的高精度低成本压力检测方案分享_薄膜型传感器

    传感器通过将外部物理量(如压力、重量、扭矩等)转换成电阻变化来实现测量,具有较高的测量精度。 2、快速响应: 由于薄膜材料的特性,薄膜型传感器具
    的头像 发表于 09-24 14:47 369次阅读
    物联网中的高精度低成本压力检测方案分享_薄膜型<b class='flag-5'>压</b><b class='flag-5'>阻</b><b class='flag-5'>传感器</b>

    3D霍尔效应传感器在机器人设计中的机械优势

    电子发烧友网站提供《3D霍尔效应传感器在机器人设计中的机械优势.pdf》资料免费下载
    发表于 09-03 11:36 0次下载
    <b class='flag-5'>3D</b>霍尔效应<b class='flag-5'>传感器</b>在机器人设计中的机械优势

    适用于电器旋钮的3D霍尔效应传感器

    电子发烧友网站提供《适用于电器旋钮的3D霍尔效应传感器.pdf》资料免费下载
    发表于 08-30 11:14 0次下载
    适用于电器旋钮的<b class='flag-5'>3D</b>霍尔效应<b class='flag-5'>传感器</b>

    OPT8320 3D飞行时间传感器(短)数据表

    电子发烧友网站提供《OPT8320 3D飞行时间传感器(短)数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 08-15 11:19 0次下载
    OPT8320 <b class='flag-5'>3D</b>飞行时间<b class='flag-5'>传感器</b>(短)数据表

    TMAG5170 具有 SPI 接口的高精度 3D 线性霍尔效应传感器数据表

    电子发烧友网站提供《TMAG5170 具有 SPI 接口的高精度 3D 线性霍尔效应传感器数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 08-12 10:44 0次下载
    TMAG5170 <b class='flag-5'>具有</b> SPI 接口的高精度 <b class='flag-5'>3D</b> 线性霍尔效应<b class='flag-5'>传感器</b>数据表

    TMAG5170D-Q1具有SPI接口的双芯片高精度3D线性霍尔效应传感器数据表

    电子发烧友网站提供《TMAG5170D-Q1具有SPI接口的双芯片高精度3D线性霍尔效应传感器数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 08-09 10:31 0次下载
    TMAG5170<b class='flag-5'>D</b>-Q1<b class='flag-5'>具有</b>SPI接口的双芯片高精度<b class='flag-5'>3D</b>线性霍尔效应<b class='flag-5'>传感器</b>数据表

    3D霍尔效应位置传感器的基本原理及其应用案例

    传感器为例,介绍相关的评估板及其应用指导,从而加快开发进程。如果您对3D霍尔效应传感器感兴趣,欢迎阅读,相信这篇文章会有所帮助。
    的头像 发表于 08-01 10:04 1001次阅读
    <b class='flag-5'>3D</b>霍尔效应位置<b class='flag-5'>传感器</b>的基本原理及其应用案例

    高配版织物透气性能测试仪

    文章由上海程斯智能科技有限公司提供 织物透气性能测试仪是气体透过率测试仪家族中的一种,适用于多种纺织品包括产业用织物,非织造布及其他可透气的制品如海绵等材料的
    的头像 发表于 07-01 14:27 265次阅读
    高配版<b class='flag-5'>织物</b><b class='flag-5'>透气性</b>能测试仪

    莱迪思宣布推出全新的3D传感器融合参考设计,加速自动化应用开发

    莱迪思半导体今日宣布推出全新的3D传感器融合参考设计,加速先进的自动化应用开发
    的头像 发表于 05-30 15:57 9176次阅读

    燃料电池质子交换膜透气性测试仪

    ——GB/T20042.3-2022——燃料电池质子交换膜透气性测试方法质子交换膜燃料电池是一种使用质子交换膜作为核心部件的燃料电池。这种电池在交通、固定式应用和便携式应用等领域有广泛的应用。质子
    的头像 发表于 05-12 08:38 290次阅读
    燃料电池质子交换膜<b class='flag-5'>透气性</b>测试仪

    盘点 2023年中国柔性传感器行业全景,解析2024柔性传感器行业发展趋势

    柔性传感器具有良好柔韧性、延展性、可自由弯曲折叠,结构形式灵活多样。在电子皮肤、医疗保健、电子、运动器材、纺织品、航天航空、环境监测等领域有着广阔的应用前景。柔性传感器的应用在过去几
    的头像 发表于 04-15 14:18 1757次阅读
    盘点 2023年中国柔性<b class='flag-5'>传感器</b>行业全景,解析2024柔性<b class='flag-5'>传感器</b>行业发展趋势

    联电、英特尔宣布合作开发12nm芯片制程,思特威推出全新5000万像素1/1.28英寸图像传感器SC580XS

    ‍   传感新品 【上海大学:研发兼具皮肤共形贴附能力和高透气性的湿度传感器】 湿度传感器可以检测周围环境或人体皮肤表面的湿度变化,在可穿戴电子、人机界面和医疗保健等领域都
    的头像 发表于 03-28 18:29 1003次阅读
    联电、英特尔宣布合作<b class='flag-5'>开发</b>12nm芯片制程,思特威推出全新5000万像素1/1.28英寸图像<b class='flag-5'>传感器</b>SC580XS

    式加速度传感器的主要作用

    式加速度传感器的主要作用  式加速度传感器是一种广泛应用于工业、汽车、医疗和消费电子等领
    的头像 发表于 01-03 15:59 818次阅读