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Polyimide Humidity Integrated Sensor Fabricated Using the MEMS Process
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作者 Dianzhong Wen 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第A03期361-362,共2页
This paper reports on the fabrication and sensing characteristics of Polyimide-based humidity sensor,based on that,a new integrated circuit of humidity measurement has been designed.It is a novel capacitive-type syste... This paper reports on the fabrication and sensing characteristics of Polyimide-based humidity sensor,based on that,a new integrated circuit of humidity measurement has been designed.It is a novel capacitive-type systems on a chip structure using the MEMS process.The results show that the new sensor presents sensing characteristics over a humidity range from 10%~70% RH at 20℃,and the sensor is able to fabricated together with ICs technology.The result shows that integration of humidity sensor with integrated circuit of humidity measurement is considerably easier when they are built in sensing groove.The appeal of a new structure like this brings the possibility of applications that would require the flexibility of simple screen printing. 展开更多
关键词 polyimide film humidity sensor MEMS process IC fabrication humidity integrated sensor
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一种柔性织物应变传感器的粘弹性建模研究
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作者 丁浩 刘显华 +2 位作者 王玺 白云峰 朱世根 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期10-14,共5页
基于柔性传感材料的传感单元虽具有灵敏度高、支持大变形等优点,但由于高聚物的粘弹性特性,导致迟滞、漂移较大,常无法应用于定量测量场景。针对一种织物基底柔性应变传感器展开研究,建立了可以有效描述其电阻松弛特性的二阶Zener并联力... 基于柔性传感材料的传感单元虽具有灵敏度高、支持大变形等优点,但由于高聚物的粘弹性特性,导致迟滞、漂移较大,常无法应用于定量测量场景。针对一种织物基底柔性应变传感器展开研究,建立了可以有效描述其电阻松弛特性的二阶Zener并联力-电学粘弹性模型;设计了拉伸和松弛实验,利用实验数据识别出模型参数。所确定模型在松弛情况下预测电阻变化与实测电阻符合较好,R^(2)在0.97以上,均方根误差小于0.55 kΩ。结果表明:所提出的力-电粘弹性模型可以较好地描述该传感器的粘弹性特征,对未来基于模型采用数据融合技术提高测量精度建立了重要基础。 展开更多
关键词 织物传感器 粘弹性模型 电阻松弛 参数识别
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导电液体微量泄漏定位检测织物的制备及检测系统设计
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作者 徐帅 杨晓芳 +1 位作者 毛雷 耿男男 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第3期110-117,共8页
机织结构的导电液体传感织物能检测微量导电液体的泄漏,但不能反馈泄漏位置。因此,基于交叉扫描原理设计了导电液体微量泄漏定位检测织物。该织物布边设有2n根导电经纱,将他们平均分成两组,每组中的经纱通过重经组织与均匀布设的导电纬... 机织结构的导电液体传感织物能检测微量导电液体的泄漏,但不能反馈泄漏位置。因此,基于交叉扫描原理设计了导电液体微量泄漏定位检测织物。该织物布边设有2n根导电经纱,将他们平均分成两组,每组中的经纱通过重经组织与均匀布设的导电纬纱交叉地电气相连,形成n^(2)个检测组合,对应织物经向上n^(2)个定位分区。采用织样机试织了含有6根导电经纱、9个定位分区的织物,并对织物进行了切片观察、电气测试、功能验证试验和适配检测系统的开发。结果发现:重经组织结构可以实现织物中导电经纬纱在交汇时的可靠绝缘;重经组织结构重复性良好,可以适应规模化生产;交叉扫描方式能正确反馈泄漏所在分区;由自动选通电路和导通鉴别电路构成的检测系统与织物匹配良好。 展开更多
关键词 智能纺织品 电子织物 织物结构 液体传感器 检测系统
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智能可穿戴织物的主要制备方法及成效
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作者 刘凤坤 《印染助剂》 2025年第6期15-18,共4页
随着科技的发展,各类智能制造技术持续升级,纺织行业应用智能技术的成果也在各品类中显现,并具有较好的附加价值。分析了智能可穿戴纺织品的最基本单元,可穿戴传感器的主要研究方法和技术,提出了微光纤纺丝法、纤维织入法、涂覆法等智... 随着科技的发展,各类智能制造技术持续升级,纺织行业应用智能技术的成果也在各品类中显现,并具有较好的附加价值。分析了智能可穿戴纺织品的最基本单元,可穿戴传感器的主要研究方法和技术,提出了微光纤纺丝法、纤维织入法、涂覆法等智能可穿戴织物的制备方法,列举了相关的产业化应用情况及成效,并提出了可穿戴智能织物的未来发展方向。 展开更多
关键词 智能可穿戴 织物传感器 柔性元器件 纤维基 能量与供电
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感知微系统内嵌式智能轴承关键技术与应用展望
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作者 韩清凯 赵宇来 +1 位作者 马树军 于长鑫 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期94-107,共14页
高性能滚动轴承作为重大装备的核心基础部件,其智能化需求在风电、工程机械和轨道交通等领域日益迫切.首先,分析了智能轴承的技术特点,总结了国内外相关研究进展与发展动态.然后,重点讨论了感知微系统内嵌式智能轴承的系统组成、工作原... 高性能滚动轴承作为重大装备的核心基础部件,其智能化需求在风电、工程机械和轨道交通等领域日益迫切.首先,分析了智能轴承的技术特点,总结了国内外相关研究进展与发展动态.然后,重点讨论了感知微系统内嵌式智能轴承的系统组成、工作原理与关键技术,包括功能结构一体化设计、感知机理与数字化传感技术、精密制造与装配工艺,以及性能检测与试验考核.最后,对智能轴承技术的未来发展趋势和推广应用前景进行了评述与展望,为相关领域技术创新与产业化提供了理论支撑和实践指导. 展开更多
关键词 智能轴承 感知微系统 功能结构一体化设计 传感器原位制造 状态监测 故障诊断
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界面增强双网络水凝胶织物的制备及性能 被引量:1
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作者 诸葛承耀 黎顺洋 +1 位作者 吕汪洋 李楠 《丝绸》 CAS 北大核心 2025年第1期57-68,共12页
水凝胶和织物的复合可有效解决水凝胶力学性能差的问题,然而水凝胶和织物之间的弱界面强度,会影响其实际应用。本文利用聚丙烯酸(PAA)接枝弹性棉织物(PAFB)与聚乙烯醇(PVA)-聚丙烯酰胺(PAM)双网络水凝胶制备得到界面强度增强的PAM-PVA-P... 水凝胶和织物的复合可有效解决水凝胶力学性能差的问题,然而水凝胶和织物之间的弱界面强度,会影响其实际应用。本文利用聚丙烯酸(PAA)接枝弹性棉织物(PAFB)与聚乙烯醇(PVA)-聚丙烯酰胺(PAM)双网络水凝胶制备得到界面强度增强的PAM-PVA-PAFB柔性传感器。测试结果表明,PAM-PVA-PAFB具有优良的机械性能;含有的植酸(PA)和乙二醇(EG)使其具有优异的抗冻性;能够识别1%~100%的应变,可应用于人体关节运动和面部表情的检测;PAA的引入,使水凝胶和织物之间以共价键形式复合,有效提升了界面强度,减少了两者之间的滑移。因此,PAM-PVA-PAFB应变传感器在可穿戴电子设备领域中有着巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 水凝胶 棉织物 接枝 应变传感器 抗冻 界面强度
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全织物型离电式柔性压力传感器的制备及其性能 被引量:3
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作者 张蕊 叶苏娴 +1 位作者 王建 邹专勇 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期113-121,共9页
针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自... 针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自动透气性测试仪等表征与分析电极层和介电层。结果表明:全织物型离电式柔性压力传感器在低压范围(0~1.19 kPa)内的灵敏度高达2.89 kPa-1,具有0~224 kPa较宽的感测范围,较短的响应时间(50 ms),在超过1000次施压循环后仍然保持较稳定的相对电容变化;此外,还具有较好的透气率(225 mm/s)和超疏水性,其水接触角为159.5°。全织物型离电式柔性压力传感器对人体关节运动具有优异的识别能力,在运动监测领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 离电式柔性压力传感器 非织造布 碳纳米管 运动监测
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基于OTDR的弹簧式光纤应变传感器研发与测试 被引量:1
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作者 段文聪 李英明 +3 位作者 陶强胜 乔斌 刘少泽 安俊鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期67-72,共6页
为精确监测沥青路面结构的应变变化动态规律,基于光时域反射(OTDR)测量技术,通过理论分析、数值模拟和实验测试研制了一种以弹簧式光纤螺旋缠绕结构为核心传感元件的应变传感器,并完成结构封装、标定与准分布式应用研究。结果表明:传感... 为精确监测沥青路面结构的应变变化动态规律,基于光时域反射(OTDR)测量技术,通过理论分析、数值模拟和实验测试研制了一种以弹簧式光纤螺旋缠绕结构为核心传感元件的应变传感器,并完成结构封装、标定与准分布式应用研究。结果表明:传感器的损耗和灵敏度主要与弹簧的节距、直径和缠绕圈数有关,初始损耗随着弹簧的节距和直径增大而减小,初始灵敏度表现出一种双重趋势:一方面随着初始直径的减小而逐渐增大,另一方面随着初始节距的增加呈现出先增加后减小之趋势;当弹簧直径10.5 mm、节距13.5 mm、有效圈数3圈时,灵敏度和初始损耗分别为2.104和1.373 dB;在“加—卸载”标定试验中,传感器表现出良好的线性正相关关系;此外,传感器串联可实现准分布式监测。 展开更多
关键词 光时域反射技术 传感器研制 分布式光纤 弹簧
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MXene基羊绒织物压力传感器的构筑及性能
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作者 潘依诺 杨春冰 +4 位作者 杜赵群 薛惊理 金光 陈文浩 牟黄波 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第10期115-122,共8页
为获得基于羊绒针织物的柔性压力传感器,选用MXene作为导电活性材料,以羊绒针织物为基底,采用浸渍-干燥工艺制备了织物基压力传感器。设计不同浸渍次数的压力传感器,探究浸渍次数对灵敏度的影响,并对传感器进行形貌观察和传感性能测试... 为获得基于羊绒针织物的柔性压力传感器,选用MXene作为导电活性材料,以羊绒针织物为基底,采用浸渍-干燥工艺制备了织物基压力传感器。设计不同浸渍次数的压力传感器,探究浸渍次数对灵敏度的影响,并对传感器进行形貌观察和传感性能测试分析。结果表明:羊绒织物浸渍MXene溶液后,MXene可以有效地附着在羊绒纤维上形成导电通路;浸渍次数为2次的羊绒针织物压力传感器的灵敏度最高,在0~50 kPa范围内灵敏度为0.01531 kPa-1;压力传感范围在0~150 kPa;在不同应力条件下,该传感器展现出优异的稳定性和重现性,经过超1000 s的压力加载/卸载循环测试,其传感性能仍保持稳定;该传感器可以用于人体关节运动监测,也可以通过按压时间长短实现摩斯密码信息传递,用于加密通讯和救援等领域。MXene基羊绒针织物压力传感器在可穿戴纺织品领域具有应用潜力。 展开更多
关键词 织物压力传感器 MXene 羊绒织物 智能纺织品 压阻式传感器
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基于智能柔性织物传感器的漏尿频次动态监测系统
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作者 熊帆 李云飞 +4 位作者 杨朝然 樊蒙召 王晨晓 郑俊杰 周金利 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期188-196,共9页
漏尿频次是反映尿失禁患者病情的重要指标,目前很少有智能尿片能实现漏尿频次的持续动态监测。设计模拟电阻式可穿戴织物传感器,并与传统纸尿片结合,对漏尿频次进行连续动态监测。传感结构设计成阵列式以增强采集漏尿频次的灵敏度,同时... 漏尿频次是反映尿失禁患者病情的重要指标,目前很少有智能尿片能实现漏尿频次的持续动态监测。设计模拟电阻式可穿戴织物传感器,并与传统纸尿片结合,对漏尿频次进行连续动态监测。传感结构设计成阵列式以增强采集漏尿频次的灵敏度,同时传感层设计成单层传感尿片(传感结构的正负极处于同一层)和双层传感尿片(正负极拆分为两层),基于监测准确率进行效果评价。结果显示:传感层正负极边缘间距设计成1.5 cm可有效避免漏尿监测采样幅值回升慢的问题。单层柔性传感尿片动态监测准确率低于90%,有时甚至低至64%。双层柔性传感尿片的漏尿频次即使高于单层柔性传感尿片,仍可有效降低反渗对漏尿频次监测准确率影响,监测准确率高于88.8%,漏尿频次连续监测次数超过20。双层柔性传感尿片的设计可为尿失禁患者上身动态监测提供重要依据。 展开更多
关键词 织物传感器 漏尿频次 动态监测 尿失禁 柔性传感尿片
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壳聚糖改性的炭黑导电织物制备及其在人体运动监测中的应用
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作者 董子靖 吴欣媛 +4 位作者 王瑞霞 赵华祥 钱利江 应城唯 孙润军 《纺织学报》 北大核心 2025年第4期146-153,共8页
为改善炭黑(CB)导电层与织物基底的结合牢度和均匀性,提高炭黑导电织物作为传感器的灵敏度,采用浸渍法获得壳聚糖改性的炭黑导电纯棉针织物,通过改善碳系导电填充材料在织物上的均匀度,提高织物应变传感器的灵敏度,从而开发一种可监测... 为改善炭黑(CB)导电层与织物基底的结合牢度和均匀性,提高炭黑导电织物作为传感器的灵敏度,采用浸渍法获得壳聚糖改性的炭黑导电纯棉针织物,通过改善碳系导电填充材料在织物上的均匀度,提高织物应变传感器的灵敏度,从而开发一种可监测人体运动的柔性应变传感器。使用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪分析其表面形貌和结构,采用ZH-T0型电阻测量模块结合织物强力机,测试样品拉伸应变灵敏度和稳定性。结果表明:与未使用壳聚糖改性的炭黑导电织物相比,壳聚糖对于织物的改性处理可使炭黑更均匀地包覆在织物上,赋予纯棉针织物良好的传感性能;在60%的应变条件下,电阻变化率达到332.37%,灵敏度为5.5左右,相对于未改性样品的电阻变化率提高了183.3%,灵敏度提高了175%;改性后的样品在不同频率、拉伸百分比和1000次往复拉伸中其拉伸应变性能保持稳定,在宽温度范围内可稳定使用。壳聚糖修饰的炭黑导电织物可用于监测人身体多个部位的运动状态,并且具有良好的重复性。 展开更多
关键词 炭黑 壳聚糖 导电织物 拉伸应变性能 人体运动监测 织物传感器
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可穿戴织物基压阻式传感器的设计与应用 被引量:1
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作者 姚文涛 杨博凯 +2 位作者 毛宝华 李春红 李伟 《复合材料学报》 北大核心 2025年第7期3669-3678,共10页
柔性压阻式传感器作为一种新型的压力传感设备,因灵敏度高、易变形、质量轻、保形能力强,受到了广泛关注。然而柔性压阻式传感器多采用聚合物材料作为衬底,存在制造成本高、透气性和舒适度差等缺点,阻碍了其在可穿戴领域的发展。与之相... 柔性压阻式传感器作为一种新型的压力传感设备,因灵敏度高、易变形、质量轻、保形能力强,受到了广泛关注。然而柔性压阻式传感器多采用聚合物材料作为衬底,存在制造成本高、透气性和舒适度差等缺点,阻碍了其在可穿戴领域的发展。与之相比,纺织材料具有轻质、高弹的优良特性,搭配上灵活的编织方式和独特的多孔结构,使其具备良好的柔性、亲肤性和透气性,纱线之间的交织方式和粗糙的纤维表面组成的多级结构也可以极大地提升传感器的灵敏度,因此织物是新型柔性衬底的理想候选者。本文从纤维/纱线(1D)压阻式传感器和织物(3D)压阻式传感器两个角度出发,系统整理了织物基压阻式传感器衬底的设计工艺,讨论了织物基压阻式传感器的制造方法,阐述了织物基压阻式传感器在运动监测、医疗服务及人机交互领域的应用。最后,对本文进行了总结,并谈及了织物基压阻式传感器在未来的优化方向。 展开更多
关键词 织物 压阻式传感器 结构设计 可穿戴 应用
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基于经编间隔织物的柔性压力传感器制备及其性能 被引量:1
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作者 佘叶美 彭阳阳 +1 位作者 王法猛 潘如如 《纺织学报》 北大核心 2025年第3期158-166,共9页
针对目前部分柔性传感器制作成本高、过程复杂且难以一体化集成到纺织品中,限制其进一步发展与应用等问题,通过集成经编间隔织物与导电复合材料于一体,制备了具有优异传感性能的多孔导电柔性压力传感器,对其传感性能进行研究,并探讨了... 针对目前部分柔性传感器制作成本高、过程复杂且难以一体化集成到纺织品中,限制其进一步发展与应用等问题,通过集成经编间隔织物与导电复合材料于一体,制备了具有优异传感性能的多孔导电柔性压力传感器,对其传感性能进行研究,并探讨了其在人体运动方面潜在的应用和未来工业化生产的潜力。结果表明:基于经编间隔织物的柔性压力传感器在0~160 kPa范围内具有良好的灵敏度和线性度;在10 kPa压力下响应时间为140 ms,恢复时间为166 ms,足以实时监测人体运动信号;在大于2000次循环按压后仍能保持稳定的电阻变化,表现出优异的耐久性。该传感器的制备方法简单,成本低,可为柔性压力传感器的产业化生产提供有效的方法和途径。 展开更多
关键词 经编间隔织物 压力传感器 柔性电子织物 聚二甲基硅氧烷 传感性能
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液态金属涂层导电纤维的制备及其应用
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作者 刘成峰 汤家博 +3 位作者 李明 张世豪 邹杨 吕永钢 《生物医学工程学杂志》 北大核心 2025年第4期724-732,共9页
柔性导电纤维已被广泛应用于可穿戴柔性传感领域。裸漏在外的液态金属(LM)可穿戴柔性传感器件,不仅容易被磨损而且导电性能也会明显降低。本文将共晶镓铟(EGaIn)涂覆到经水性聚氨酯(WPU)改性的氨纶纤维(Spandex)表面,再使用热固化的方... 柔性导电纤维已被广泛应用于可穿戴柔性传感领域。裸漏在外的液态金属(LM)可穿戴柔性传感器件,不仅容易被磨损而且导电性能也会明显降低。本文将共晶镓铟(EGaIn)涂覆到经水性聚氨酯(WPU)改性的氨纶纤维(Spandex)表面,再使用热固化的方法为纤维添加一层聚氨酯护套,成功制备了一种高灵敏度LM导电纤维Spandex/WPU/EGaIn/Polyurethane(SWEP),并集成了应变传感器、电加热和热致变色等功能。SWEP包含4层结构,从内到外分别为Spandex芯、WPU改性层、LM导电层以及聚氨酯护套。纤维直径为(458.3±10.4)μm,线密度为(2.37±0.15)g/m,EGaIn涂层均匀。SWEP纤维导电性能良好,电导率为(3 716.9±594.2)S/m。SWEP纤维的应变传感性能亦表现优异。以涤纶为经纱,SWEP纤维为纬纱,机织得到5 cm×5 cm的织物,织物透湿率为(536.06±33.15)g/(m2·h),透气透湿性能良好。经反复加热后,其变色性能依然稳定。本文所制备的导电纤维有望推动LM在柔性可穿戴和智能纺织品领域中的进一步应用。 展开更多
关键词 液态金属 多功能织物 可穿戴传感器 热致变色
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纤维及织物基电化学传感器与水系电池的研究进展与展望 被引量:1
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作者 梁琦敏 鄢卓君 +2 位作者 李长昕 刘志锋 何思斯 《纺织学报》 北大核心 2025年第5期89-95,共7页
为促进可穿戴传感技术与智能织物的融合,提升柔性传感器的穿戴舒适度与安全性,推动医疗保健模式向个性化、主动化和简约化方向发展,围绕纤维及织物基电化学传感器及其供能单元柔性水系电池的结构设计和功能进行了探讨。介绍了纤维基和... 为促进可穿戴传感技术与智能织物的融合,提升柔性传感器的穿戴舒适度与安全性,推动医疗保健模式向个性化、主动化和简约化方向发展,围绕纤维及织物基电化学传感器及其供能单元柔性水系电池的结构设计和功能进行了探讨。介绍了纤维基和织物基电化学传感器在监测汗液中离子和分子方面的制备方法与研究进展;以及作为供能单元的基于液态/凝胶态水系电解质的纤维基和织物基柔性电池的研究进展。讨论了当前纤维及织物基电化学传感器与柔性水系电池面临的问题,并对二者的结合进行了展望,旨在为可穿戴智能织物在健康管理领域的应用提供理论和技术参考。 展开更多
关键词 纤维器件 智能织物 电化学传感器 水系电池 柔性可穿戴 健康管理
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纤维基柔性传感器在多模态人体监测中的研究进展 被引量:1
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作者 王清 丛杉 《毛纺科技》 北大核心 2025年第4期152-158,共7页
纤维材料凭借其优异的柔韧性和生物相容性,已成为构建柔性传感器的理想基材与传感单元,在多重生物监测领域展现出显著的应用优势。文章系统综述了纤维基柔性传感器的研究进展,从制备技术、性能调控机制到实际应用场景展开三维度分析,首... 纤维材料凭借其优异的柔韧性和生物相容性,已成为构建柔性传感器的理想基材与传感单元,在多重生物监测领域展现出显著的应用优势。文章系统综述了纤维基柔性传感器的研究进展,从制备技术、性能调控机制到实际应用场景展开三维度分析,首先详述智能纱线的种类、制备工艺及智能化性能;继而引用数据解析纱线基材特性、织物结构参数及应变方向对传感性能的量化影响规律;最后引出医疗监测与运动康复等典型应用场景,结合人工智能赋能的多元信号进行人体监测。纤维基传感器在穿戴舒适性方面具有重要突破,但其耐用性、服用性等方面仍存在不足,研究显示,纤维基柔性传感器在多模态人体监测,特别是运动健康监测领域具有巨大的发展潜力。 展开更多
关键词 柔性传感器 智能纱线 多模态监测 人工智能 织物组织 应变传感
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基于有限元仿真的针织应变传感器性能分析
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作者 郭浩 王文杰 +2 位作者 柴炳烨 程燕婷 余灵婕 《纺织工程学报》 2025年第1期57-64,共8页
为更好地了解不同细度、密度对柔性应变传感器性能的影响,采用有限元仿真的方法进行性能分析。首先,选用280D的镀银锦纶纱线,以1股、2股、3股织造5cm×10cm纬平组织物,同时对织物进行0%~60%拉伸性能测试。然后,通过显微镜测量织物... 为更好地了解不同细度、密度对柔性应变传感器性能的影响,采用有限元仿真的方法进行性能分析。首先,选用280D的镀银锦纶纱线,以1股、2股、3股织造5cm×10cm纬平组织物,同时对织物进行0%~60%拉伸性能测试。然后,通过显微镜测量织物线圈几何参数,采用Rhino建立织物几何模型,利用COM-SOL进行有限元仿真,模拟织物0%~60%拉伸应变过程。结果表明:随着合股数的增多,峰值电阻升高,电阻变化率波动增大。同时,有限元仿真方法与实验测试对比,平均误差不超过3%,最大误差不超过9%,证明了有限元仿真方法在性能分析的可行性与准确性。 展开更多
关键词 导电针织物 柔性传感器 三维建模 有限元仿真
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纳米银线柔性织物双向应变传感器的性能研究
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作者 孙翌焜 黄朝辉 +3 位作者 王李钧 余琦 段安 王悦辉 《棉纺织技术》 2025年第4期16-22,共7页
为开发同时具有拉伸/压缩双向传感性能的柔性织物应变传感器,以纳米银线为导电材料,棉氨纶双罗纹针织物为柔性基材,采用浸渍法将基材与纳米银线组装成具有拉伸/压缩双向传感性能的应变传感器。通过测试拉伸和压缩时的电阻变化等,研究了... 为开发同时具有拉伸/压缩双向传感性能的柔性织物应变传感器,以纳米银线为导电材料,棉氨纶双罗纹针织物为柔性基材,采用浸渍法将基材与纳米银线组装成具有拉伸/压缩双向传感性能的应变传感器。通过测试拉伸和压缩时的电阻变化等,研究了该应变传感器的双向传感性能。结果表明:在100次拉伸-回复和压缩-回复循环中,柔性应变传感器的相对电阻变化偏移率分别低于4%和3%;在拉伸过程的响应时间为1.23 s,峰值时间为0.64 s,响应频率为1 s;压缩过程的响应时间为0.59 s,峰值时间为0.47 s,响应频率为0.12 s。在拉伸或压缩状态下,柔性应变传感器均具有较好的传感稳定性和重现性,较高的分辨率精度,相对电阻与应变或压强具有良好的线性关系,对外界刺激具有较好的响应性能,可以对人体肢体动作进行实时监测;认为:制备的柔性压力传感器在可穿戴控制器和运动检测中具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 纳米银线 双罗纹针织物 拉伸/压缩 柔性应变传感器 响应时间
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纳米银织物基传感器的制备及性能研究
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作者 江山 王金凤 《纺织科学与工程学报》 2025年第3期12-20,53,共10页
纳米银因其优异的导电性、良好的稳定性、较高的物理与化学活性等特性,作为印刷电子产品原料的相关研究也日益增多。然而纳米银的形貌与尺寸控制、合成方法选择、烧结方式、成本效益等都是限制其大规模应用的主要问题,现阶段对以纳米银... 纳米银因其优异的导电性、良好的稳定性、较高的物理与化学活性等特性,作为印刷电子产品原料的相关研究也日益增多。然而纳米银的形貌与尺寸控制、合成方法选择、烧结方式、成本效益等都是限制其大规模应用的主要问题,现阶段对以纳米银为基础制备的柔性织物基传感器的研究也较欠缺。基于此,使用硝酸银标准溶液、聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVP K-30)和乙二醇制备出纳米银颗粒,并通过探究PVP的用量优化了制备工艺,确定了PVP与硝酸银的摩尔比为6∶1,制备出的纳米银颗粒形貌良好,平均粒径为55.16 nm。利用材料沉积系统将纳米银导电墨水打印在织物基底上,对纳米银进行化学烧结处理,并探究烧结时间对纳米银导电性的影响,纳米银的电阻率随着烧结时间的延长而下降,当烧结时间达到30分钟后电阻率基本维持不变,最低电阻率可达到3.325×10^(-5)Ω·m。传感器拉伸应变拥有良好的循环响应性,可作为人体健康活动监测的基础部件进行医疗健康监测,为柔性传感器研究提供了参考意义。 展开更多
关键词 纳米银颗粒 化学烧结 导电墨水 织物基传感器 拉伸应变传感器
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MXene基可穿戴传感器的制备及其在运动领域的应用
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作者 王羽飞 肖明月 +3 位作者 郭贯切 孙璐璐 王子卓 冯岸超 《复合材料学报》 北大核心 2025年第6期2943-2957,共15页
鉴于运动员与运动爱好者对于精准掌握自身生理状态的需求日益增长,以期实现训练的优化与运动表现的提升,同时减少运动损伤的风险,传统的监测手段,如表面肌电图(sEMG)和三维运动捕捉技术,因穿戴不适和对环境条件的严格要求而限制了其广... 鉴于运动员与运动爱好者对于精准掌握自身生理状态的需求日益增长,以期实现训练的优化与运动表现的提升,同时减少运动损伤的风险,传统的监测手段,如表面肌电图(sEMG)和三维运动捕捉技术,因穿戴不适和对环境条件的严格要求而限制了其广泛应用。近年来,基于MXene材料的柔性传感器因其卓越的生物兼容性、机械柔韧性和电导性,展现出在可穿戴设备领域的巨大潜力。这些传感器能够紧密贴合人体皮肤,实现对运动过程中的肌电信号、生理参数等关键信息的实时监测。本文旨在综合评述MXene基柔性传感器在运动科学领域的应用前景,探讨其在肢体动作捕捉、生理参数监测以及其他潜在功能方面的应用,并深入分析当前MXene基传感器在实际应用中所面临的技术挑战和限制因素。通过对现有文献的系统性回顾,本文旨在为未来的研究方向提供指导,并为运动科学领域的技术进步提供理论支持。 展开更多
关键词 运动监控 MXene复合材料 可穿戴传感器 实时监测 制备方法
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