紡織材料已廣泛應用在柔性傳感器中,然而,能夠區(qū)分多種刺激的多模態(tài)智能紡織傳感器仍然存在挑戰(zhàn)。近期,中山大學科研團隊開發(fā)出能夠同時實時測量溫度和脈沖/觸摸的多模態(tài)智能紡織品。研究成果發(fā)表在《Nano Energy》期刊,論文的標題為“High-performance multimodal smart textile for artificial sensation and health monitoring”。
該研究提出的多模態(tài)智能紡織品可以同時輸出兩個獨立變量,作為摩擦電納米發(fā)電機(triboelectric nanogenerator, TENG)檢測脈沖/觸摸,其核心熱敏性微/納米多孔纖維束(也是TENG的工作電極)檢測溫度。智能紡織品的溫度傳感和壓力傳感都具有很高的循環(huán)穩(wěn)定性和可靠性,且相互獨立,可以同時檢測和區(qū)分觸摸的溫度和壓力分布。其中,熱敏性微/納米多孔纖維束具有高性能的熱感度(β=4994.55K,在26℃時α=?5.58%/K)、最快的響應/恢復時間(97/239ms)和更高的溫度傳感性能(約3.2倍的熱靈敏度),此外,纖維的溫度傳感性能對應變(拉伸、彎曲和擠壓)不敏感。同時,智能紡織品的高性能壓力傳感可在溫度變化下保持不變。
該研究提出的多模態(tài)智能紡織品有效推動了醫(yī)療護理、老年護理和遠程醫(yī)療等領域的發(fā)展。同時,也可以應用到其他領域,如機器人、假肢和智能家居系統(tǒng)等。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107778
注:此研究成果摘自《Nano Energy》雜志,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場,僅供參考。