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    電紡納米纖維涂覆紗線的可拉伸電容織物電子皮膚用于觸覺檢測

     
    發布日期:2018-11-27
     

    高靈敏度、可拉伸、可穿戴的紡織型電子皮膚在人體健康監測、機器人皮膚、智能電子設備等領域具有重要的應用價值。近日,科研者使用簡單和低成本的電紡絲技術構建了一種高靈敏度和可拉伸的電子織物,能夠同時映射和量化由常壓、橫向應變和彎曲引起的機械應力,并檢測非接觸手指的接近度。該織物由復合紗線編織而成,復合紗線是由在彈性線表面螺旋纏繞的包芯紗線而成,其中包芯紗線通過在鍍鎳棉紗表面涂覆石墨烯(GO)摻雜聚氨酯(PU)納米纖維制成的。鍍鎳棉紗作為導電電極,納米纖維涂層作為介電層。三維彈性多孔納米纖維結構,導電電極的纖維聚集結構,以及彈性復合紗線的螺旋結構,使電子織物的傳感器單元提高靈敏度、實現可伸縮和編織耐磨性方面起著關鍵作用。

    在低外力作用下誘導納米纖維介電層大量接觸面積的傳感器單元表現出優異的靈敏度(1.59 N-1,<0.3 N),寬感應范圍(0-5 N),低檢測限(0.001 N),響應時間短(<50 ms),良好的循環穩定性和重復性,以及在很寬范圍內(0-100%)的高應變靈敏度。此外,該研究證明電子織物適用于語音識別、非接觸式氣流監測、手指和手腕肌肉運動以及手指的非接觸式接近。這種靈活的基于彈性編織紡織品的傳感器由于其卓越的性能,在可穿戴電子設備和人形機器人中展示了潛在的應用前景。

     
     
     

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