柔性电极材料对织物电阻测试的影响

为寻找适合测试织物电阻的电极,选用铝箔、铜箔、导电膏和导电胶作为柔性电极材料,结合ZC36型高阻计研究这4种柔性电极材料对织物电阻测试的影响。试验结果表明:轻压下,4种电极材料测试体积比电阻率差异较大,导电膏和导电胶测试差异较小,适合轻压下织物体积比电阻率的测试;4种电极测试的织物表面比电阻率也存在较大差异,在保证良好接触的前提下(100~200 Pa),铜箔和铝箔适合织物表面比电阻率测试。织物表面平整硬挺,在压力较大时,4种导电材料均可作为测试用电极材料。     

三维织物基石墨烯柔性压力传感器设计及应用

为更好地将石墨烯改性三维织物应用于智能纺织品,以三维织物作为基材,石墨烯溶液作为活性材料,组装具有三维结构的柔性压阻式压力传感器阵列.并将传感器阵列与控制器、计算机、手机蓝牙结合成电子智能纺织品.控制器以STM32F103C8T6单片机作为主单元,连接外部设备,结合蓝牙,实现数据采集与无线传输.整个系统在重物识别、人体...     

蚕丝基柔性压力传感器的制备及其性能研究

蚕丝具有优异的生物相容性、可降解性和易加工性等,是应用于柔性电子领域的理想柔性基底材料。本文通过气液界面聚合法,在蚕丝织物、平板丝和静电纺丝素膜三种蚕丝材料表面实现聚苯胺的原位生长,成功制备出以聚苯胺为活性导电介质的柔性基材,并将其组装成柔性压阻式压力传感器,这为开发高性能、安全可靠和轻质便携的可穿戴电子产品提供新的方法和途径。结果表明：三种蚕丝基柔性压力传感器中,蚕丝织物/聚苯胺传感器具有最大的压力检测范围(16.27～504.79 kPa),拉伸变形可达20%,灵敏度仅为0.001 29 kPa^-1;静电纺丝素膜/聚苯胺传感器灵敏度最高(0.013 76 kPa^-1),但拉伸变形能力差,仅可拉伸2.3%;平板丝/聚苯胺传感器压力检测灵敏度略高于蚕丝织物/聚苯胺传感器,达到0.00134 kPa^-1,线性检测范围为9.8～87.6 kPa。本文研究开发的蚕丝基柔性压力传感器在运动检测领域具有较好的应用前景。     

离子凝胶-织物基柔性压力传感器制备与应用

研制一种可以稳定响应的基于Ionogel-Textile（离子凝胶-织物）的可穿戴压力传感器。通过离子凝胶预聚液浸渍聚合,将传统棉织物转化为导电压阻复合材料,织物充当离子凝胶层的韧性支撑基体,补充脆性硅网络的压阻作用。该离子凝胶-织物复合材料具有灵敏的传感响应性和耐久性,在监测人体不同关节运动状态时,能连续输出稳定的电信号。此外,通过浸渍聚合的方法可以将所选区域朝向服装中特定接缝位置制作成压阻装置。这种离子凝胶-织物传感器为可穿戴压力传感设备提供一种潜在研究思路,有望推进柔性压力传感器向新兴的多样化技术辅助智能系统迈进。     

碳纳米管修饰3D纤维网基压力传感器的制备及性能

为改善纤维基传感器灵敏度低和响应范围窄等问题,提出了一种以3D纤维网为基材,采用超声辅助浸渍碳纳米管修饰纤维表面,构建出了3D纤维网络结构的压阻式压力传感器。介绍了3D纤维网传感器的制备过程,并对所制备的传感器形貌结构、力学传感性能及应用进行了测试与表征。结果表明：碳纳米管修饰3D纤维网的传感器灵敏度为3.53×10^-3kPa^-1,具有较好的线性度和较高的灵敏度;检测范围达到200 kPa;响应时间和回复时间分别为153 ms和226 ms;经过2 000次循环施加压力测试表现出较好的稳定性和耐久性。该传感器能够用于监测人体的运动,如手指弯曲、手腕弯曲、手指点击和脚跟压力等,在可穿戴电子织物领域具有广阔的应用前景。     

线圈转移对导电弹性针织柔性传感器的电-力学性能影响

为了理论指导弹性纬平针织物柔性传感器的设计,本文基于针织物的线圈结构对导电镀银纱弹性针织物的电-机械性能建立了电阻六角模型,并研究了电阻和导电针织物张力的关系,通过求解导电针织物电路方程组得到其等效电阻。研究结果表明：导电针织物电路是综合串联和并联的复杂电路网;沿纵行方向,它是一个并联电路;沿横列方向,它是一个串联电路。为了简化计算过程,只需要计算m横列╳1纵列线圈的等效电阻。从理论分析和实验研究可得,线圈纱段转移引起了导电弹性针织柔性传感器的电阻变化,并且是引起传感器灵敏度的关键因素;针织物的电阻随应变的增加而线性增加。此外,接触电阻、织物结构和纱线伸长也影响针织物传感器的性能。     

金纳米线负载棉针织物柔性传感器制备及应用

柔性传感器具有稳定性优异、响应迅速、灵敏度高等特点,在智能可穿戴设备上具有广阔的开发前景。为满足可穿戴器件的要求,制备金纳米线,并用金纳米线溶液浸渍处理棉针织物,获得具有较好性能的传感元件。利用铜离子处理后的纱线人工绣制叉指电极,与金纳米线棉针织物复合材料组装成压阻式柔性传感器件,并将其置于人体的不同部位如手指、颈椎等部位,进行人体关节弯曲运动的传感性能测试。结果表明,所制备的压阻式柔性传感器实现了对人体关节运动过程中不同状态的实时跟踪与监测,取得了良好效果,为可穿戴柔性传感器的设计与应用提供了可行性方案。     

棉织物/聚二甲基硅氧烷复合介电层柔性压力传感器制备

针对织物基柔性压力传感器制备过程中存在工艺复杂、成本高等问题,提出在平纹棉织物上下表面贴附等宽叉指形铜箔,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装织物及铜箔电极,制得织物基电容式柔性压力传感器的方法,对传感器阵列单元截面微观形貌进行观察并对传感器性能进行测试.结果表明,传感器具有PDMS包覆织物纤维特殊微结构复合介电层;在...     

纳米纤维膜基柔性压力传感器的优化设计制备

为获得一种灵敏度高、制备工艺简单、轻薄透气的柔性压力传感器,采用静电纺丝热塑性弹性体聚氨酯(TPU)纳米纤维膜为基底和介电层,以碳纳米管导电油墨为电极涂料,通过超声波焊接方式制备三明治结构的纳米纤维膜基柔性压力传感器,并研究其压力传感性能与纳米纤维膜厚度和微观结构之间的关系。结果表明:随着纺丝时间增加,TPU纳米纤维膜厚度增加,拉伸应力增大,断裂伸长率减小;在9.8~49 000 Pa压力范围内,TPU纳米纤维膜基柔性压力传感器灵敏度随纺丝时间增加而减小,当纺丝时间为1 h时,其灵敏度高达4.97 kPa^-1,该纳米纤维膜基柔性压力传感器具有灵敏度高、响应范围广的特点。     

影响无缝针织服装尺寸与结构参数的因素研究

采用锦氨包芯纱、PTT/PET复合丝、锦纶等不同原料搭配,在圣东SM8-TOP2无缝针织机上编织无缝针织服装,通过对织物结构参数的测试,分析了各因素对织物尺寸的影响程度,包括原料的搭配、组织结构的变化、编织工艺、后整理工艺等.     

石墨烯/针织复合电极材料的制备及性能测试

为了满足柔性智能可穿戴电子产品的供电需求,设计了一种与之匹配的柔性超级电容器。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,为提高电极材料的电化学性能和耐弯曲性能,以针织物为基底,采用电化学沉积法制备石墨烯/针织复合电极材料。通过SEM测试表征电极材料的表观形貌及结构;通过恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等测试表征电极材料的电化学性能。试验结果表明:石墨烯/涤棉针织复合电极最佳电沉积时间为150 min,比电容为57.76 F/g、电阻为21.14Ω;经过1000次循环充放电后,电容保持率仍然可达82.2%,循环寿命长且耐弯曲性能优异。     

柔性织物传感器的发展与应用北大核心

柔性传感器因具有柔韧性和延伸性等优点而广泛应用于不同领域。文章主要介绍了压阻式传感器和光纤传感器的在纺织领域的研究进展。根据电阻效应产生方式的不同,压阻式传感器可分为材料自身电阻和接触电阻2种类型。根据传感原理的不同,光纤传感器可分为光纤光栅传感器、宏弯传感器和微弯传感器。总结了国内外柔性织物传感器在医学领域的主要研究成果,重点分析了用于监测呼吸和心跳活动等生命参数的柔性织物传感产品的研究现状及应用。     

棉/Ti3C2导电纱制备及其电容式压力传感器的性能

为了探究类石墨烯二维结构材料(MXene)与天然纤维的结合效果,及其所得导电纱线在柔性电容式传感器中的应用情况,以一种新型二维过渡金属碳化物Ti₃C₂为导电材料、以棉纱为基体纤维,实现了导电纱线的连续化制备;然后以此导电纱线为电极、以横编间隔织物为介电层,设计了一款电容式压力传感器。研究了处理时间对纱线微观形貌、结合效果以及导电性能的影响;分析了该压力传感器的力学性能与电容特性。实验结果表明:随着处理时间的延长,Ti₃C₂材料与棉纱复合得到的纱线电导率可达0.872 S/cm;制备的传感器压缩回复性好、电容特性显著,灵敏度最高达到0.028 kPa^-1,能在150 ms内对压力快速响应,200次压缩循环中展现了良好的耐久性与稳定性。     

机车光电速度传感器和压力变送器测试一体机

机车光电速度传感器和空气压力变送器测试一体机应用于铁路部门对机车光电速度传感器、空气压力变送器的性能测试,一体机除了具备常规电性能测试外,还具有绝缘电阻测试和光电速度传感器的抗干扰测试功能。主要介绍测试装置的构成及技术原理。     

手臂监测传感器的设计与验证

文章将人体手臂分为3个区域测试不同角度下每个区域的伸长率,确定了手臂皮肤伸长变化规律最显著的区域为II,理想状态下假设服装伸长与皮肤伸长同步,所以选择在第II区域即肘关节处设计传感器。制备了6种不同组织结构,不同横列数和相同纵行数的导电织物,测试了6种织物在纵向拉伸条件下的电阻变化,得到了导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构和横列数不同对导电织物应变-电阻传感性能的影响,结果表明:导电织物选择采用横列数250纵行数80的2+2假罗纹结构,其线性拟合度和灵敏度最好。通过手臂弯曲实验验证了该针织柔性传感器及其测试系统的可行性。     

柔性力感知电子织物的制备及其人体运动监测系统构建

为开发步态失稳监测系统和压疮监测与预防床垫等老龄健康维护产品,研发了一种用于人体运动监测的柔性压阻式压力传感电子织物,2个电极层织物通过正交配置形成传感点阵,由石墨烯与离子液体改性处理的棉织物构成中间导电层。实验结果表明：该电子织物在0～5 kPa压力范围的传感灵敏度为0.15 kPa^-1,且呈现良好的线性关系,加载、卸载时具有快速响应时间(20、30 ms),经校准实验所得压力映射图呈现良好均匀性,传感性能可重复8 000次循环。将自主设计的上位机软件、下位机电路等集成智能电子织物压力分布监测系统,可达成对不同身体部位的压力大小及其分布情况的实时连续监测,未来可用于步态分析、压疮监测与预防床垫、人体运动特征等辨识。     

针织结构柔性传感器的设计开发与应用研究

以针织结构传感器为研究对象,从导电纤维的制备、纺织结构传感器的传感机制、针织结构柔性传感器的针织结构设计以及传感织物的应用等方面,讨论柔性传感织物的材料选择、结构设计、应用前景及存在问题,综述针织结构柔性传感器的设计开发及应用情况,为纺织材料在柔性智能可穿戴领域的进一步应用研究提供参考.     

多功能针织窗帘织物的制备及性能研究

采用特里科双面经编机技术,设计了三梳的复合组织,将三叶形截面涤纶长丝和全消光涤纶长丝分别覆盖于织物的两面,得到了双面异构织物。对织物密度、厚度、克质量进行测试,窗帘织物厚度仅为0.4 mm,克质量也仅有120 g/m2,该设计属于薄型织物。采用分光光度计法测试了织物的光学性能,结果显示,所设计织物具有透光、防窥、抗紫外线性能,改善了需多层窗帘搭配使用才能解决的问题。     

应用D2027型柔性压力传感器的运动服装设计

为了满足人们日益增长的运动需求和适应服装智能化发展大环境,通过查阅文献,总结运动过程中身体易损伤部位,在紧身运动服相应部位置入柔性压力传感器,运用特定电路、无线通信技术和数据处理系统将人体与服装之间的压力变化转化为在终端显示设备中的数据,结合服装结构设计和面料选取进行了整体设计.研发了既满足身体舒适性要求又可以达到运动...     

针织无缝紧身弹力中裤玉力舒适性的测试与评价

对针织无缝紧身弹力中裤进行了服装压力测试,将主观评价与客观测量方法相结合,介绍了试验的方法和步骤,并对测试结果进行了分析,结果表明：不同测试者所得的试验数据经过处理分析后,其总体变化分布规律一致,且人体所受服装压力的动态分布与受力部位有很大关系,无论是哪种运动状态下,膝盖部位均为产生服装压力的高压区。