全國咨詢熱線:
020-36966425
手機:13711384486
郵箱:2810929753@qq.com
地址:廣東省廣州市花都區(qū)迎賓大道162號
近日,青島大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院副教授孫斌與上海交通大學(xué)黃興義教授、中國科學(xué)院院士、上海大學(xué)張教授合作開發(fā)了高性能柔性可穿戴應(yīng)變傳感器,具有高效的熱管理能力,可用于實時運動監(jiān)測和分析?;谏鲜鰧嶒灲Y(jié)果的研究論文A high perfor ** nce wearable strain sensor with advanced ther ** l ** nagement for motion monitoring國際頂 尖學(xué)術(shù)雜志《自然通訊》(Nature Communications)接收并發(fā)表。物理學(xué)院是本論文的第 一作者單位和第 一通訊單位,第 一作者是2020年物理碩士譚岑孝,孫斌、黃興義、張統(tǒng)一是本論文的共同通訊作者。
對于柔性可穿戴電子設(shè)備,除了設(shè)備本身的功能外,還有兩個值得注意的問題:一是電子設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量的熱量,累積的熱量會影響設(shè)備的功能,甚縮短設(shè)備的使用壽命。目前,柔性電子設(shè)備的包裝是PDMS、環(huán)氧樹脂等,不利于設(shè)備的散熱;二是設(shè)備的安全設(shè)備本身不能對人體造成任何安全風險。
基于上述原因,本工作對柔性可穿戴應(yīng)變傳感器進行了獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計:當設(shè)備變形時,由石墨烯納米帶組成的導(dǎo)電網(wǎng)可用于實時監(jiān)測人體運動;導(dǎo)熱層由熱塑性聚氨酯彈性橡膠混合氮化硼納米片(TPU)膜構(gòu)成,設(shè)備使用過程中產(chǎn)生的熱量可中產(chǎn)生的熱量傳遞到空氣中;熱絕緣層(TPU纖維膜)能有效防止熱量在器件和人體皮膚界面積累,保證人體安全。
同時,TPU纖維膜的多孔結(jié)構(gòu)也保證了皮膚的透氣性。此外,導(dǎo)熱層和熱絕緣層由TPU因此,兩層材料具有良好的互溶性,可以將石墨烯納米帶牢牢地限制在設(shè)備中,避免納米材料可能產(chǎn)生的毒性對人體細胞的損傷。本工作為柔性可穿戴設(shè)備的制備提供了新的思路,具有廣闊的應(yīng)用前景。
以上工作還得到了龍云澤教授、郭向新教授、趙海光教授、上海交通大學(xué)江平開教授、復(fù)旦大學(xué)周兆才教授、上海大學(xué)江金武教授、蘇州大學(xué)趙燕教授、青島大學(xué)水上運動中心的指導(dǎo)和無私幫助。
公眾號
客服微信