納米纖維基應(yīng)變傳感器可檢測人體動作

納米纖維基應(yīng)變傳感器可檢測人體動作

11月24日，記者獲悉，武漢紡織大學(xué)王棟教授課題組通過熔融相分離法制備了連續(xù)的束狀彈性POE納米纖維，巧妙地通過控制浸入溶劑體系中的束狀彈性POE納米纖維的分散狀態(tài)，使導(dǎo)電銀納米線（Ag NWs）在濃度梯度和毛細(xì)管張力的梯度下輕易滲入到納米纖維之間，從而構(gòu)筑了POE 納米纖維束與Ag NWs相互纏結(jié)的三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能輕松實現(xiàn)導(dǎo)電性能可調(diào)的連續(xù)納米纖維紗線的規(guī)?；苽洹?/p>

由于其獨(dú)特的雙三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，彈性POE納米纖維的拉伸形變迫使貫穿其中的Ag NWs排列發(fā)生變化，這種排列變化能迅速引起器件的電阻變化并被電路感知。經(jīng)測試，經(jīng)組裝電極獲得的應(yīng)變傳感器能在0-64%應(yīng)變范圍內(nèi)工作，靈敏因子值（GF）最高可達(dá)13920，可響應(yīng)的最小應(yīng)變?yōu)?.065%，發(fā)生應(yīng)變和撤除應(yīng)變的響應(yīng)時間分別為10和15 ms。

將納米纖維基應(yīng)變傳感器直接貼在人體或服飾表面不同部位即可監(jiān)測人體不同的動作，包括大關(guān)節(jié)運(yùn)動，如膝蓋關(guān)節(jié)運(yùn)動和手指關(guān)節(jié)運(yùn)動；細(xì)微人體動作，如人體視角變化和聲帶振動；超輕微人體生理信號，如人體脈搏等。此外，該導(dǎo)電紗線能與傳統(tǒng)服裝經(jīng)編織集成，例如王棟教授團(tuán)隊將其與網(wǎng)襪經(jīng)編織集成后獲得了具有腳腕運(yùn)動監(jiān)測能力的網(wǎng)襪，實時監(jiān)測了測試者踮腳、旋轉(zhuǎn)與跳躍等動作，得到了相應(yīng)的周期性響應(yīng)曲線。這表明了該應(yīng)變傳感器在人體動作和生理信號監(jiān)測上可觀的應(yīng)用前景。

（摘編自高分子科學(xué)前沿）