80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  近年來，可穿戴應變傳感器由于其在人體運動檢測和個人健康監(jiān)測中的潛在應用而備受關注。將導電納米材料如金屬納米顆粒/納米線、碳納米管、石墨烯等作為傳感介質復合在柔性聚合物基質中是制備柔性應變傳感器最常用的策略之一。盡管使用該方法制備的傳感器具有出色的傳感性能，但由于柔性聚合物的透氣性較差，降低了穿戴的舒適性。而且納米材料之間的隧穿效應往往導致傳感器的電阻在拉伸時呈指數形式上升，降低了傳感器的線性度，給實際應用帶來了困難。

  針對這些問題，大連理工大學潘路軍教授團隊使用簡單的浸泡法將錦/氨綸織物浸入碳素墨水中，制備了一款兼具舒適性和高性能的柔性應變織物傳感器。該織物應變傳感器在0-30％的應變范圍內不僅擁有較高的靈敏度（GF~62.9）還表現(xiàn)出非常好的的線性響應能力（R²~0.99）。在洗滌前后，該傳感器均在5000次測試中表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。由于織物本身具有良好的皮膚親和力，且集成能力較好，該傳感器可以方便地貼附在到人體或作為裝飾縫在貼身衣物上，收集人體關節(jié)運動信號和脈搏、呼吸、心跳等生理信號，在運動防護、疾病監(jiān)測等應用中顯示出巨大的潛力。

圖1. 墨汁修飾的織物應變傳感器的制備流程

圖2. 墨汁修飾的織物傳感器的傳感性能。（a）氨綸含量分別為10％，13％和16％的織物傳感器的應變-應力曲線。插圖為拉伸過程中的實時電阻。（b）幾個周期內SP13傳感器的電阻與施加的應變之間的相關性。（c）SP13傳感器在拉伸/釋放周期中的實時電阻。（d）以5％的增量施加5-30％的應變來對SP13傳感器進行循環(huán)測試。（e）SP13傳感器的相對電阻變化與應變的關系。（f）在10％應變下對SP13傳感器進行5000次循環(huán)測試。

  由于傳感器的制備過程較為簡單，無需昂貴的設備和復雜的操作，使得該傳感器的可重復性和性能再現(xiàn)性較為良好，同時原材料價格低廉易于獲取，為器件的大規(guī)模生產鋪平了道路。

圖3.（a）洗滌前后SP13傳感器的線性度、初始電阻和靈敏度比較。（b）八個樣品的線性度、初始電阻和靈敏度。

  對織物傳感器在拉伸過程中的微觀結構演變進行觀測，發(fā)現(xiàn)該傳感器的傳感機理可以從兩方面來解釋：1. 纖維束之間的接觸面積減少；2. 碳黑導電層中裂縫的產生。值得注意的是裂縫僅產生在經向方向的部分纖維上，而在橫向方向上相互繞結的纖維部分并沒有裂縫的產生，說明該緯編結構能夠均勻的分布應力。纖維束之間接觸面積的減少和裂縫產生的相互協(xié)同作用使該傳感器具有超高的靈敏度和出色的線性度。

圖4. 拉伸過程中織物的（a-c）正面和（d-f）背面的結構演變。黃色虛線表示接觸面積的減少。（g-i）拉伸時碳黑導電層裂縫的產生和傳播。（j）裂縫產生的示意圖。藍色虛線內無裂縫產生。

圖5. 應變傳感器在監(jiān)測（a）手指關節(jié)，（b）腕關節(jié)，（c）肘關節(jié)，（d）呼吸，（e）腕部脈搏和（f）100步步行運動中的應用。（g）飾有“DLUT”圖案的智能T恤。（h）傳感器貼附在手腕部以檢測脈搏。（i）用墨水修飾過的織物制成的防護腕帶。貼附在（j）彈性運動膠帶上和（k）安裝在膝蓋上的傳感器照片。

  他們通過將氨綸/聚酰胺纖維浸入碳筆墨水中來制造紡織品應變傳感器。這種低成本且易于制造的織物應變傳感器促進了大規(guī)模生產。該傳感器具有出色的線性度、靈敏度、拉伸可恢復性、可洗性、穩(wěn)定性和可重復性。這種令人印象深刻的傳感性能使墨水修飾的織物有機會成為未來智能服裝的理想材料。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b22534