东华大学纤维材料改性国家重点实验室Nano Energy: 自供能“如意金箍棒”作为主动式运动传感器


    近日,东华大学纤维材料改性国家重点实验室固定人员王宏志教授、张青红研究员(共同通讯作者)等人在Nano Energy发表了题为 “A wearable, fibroid, self-powered active kinematic sensor based on stretchable sheath-core structural triboelectric fibers”的研究论文,博士生龚维和青年教师侯成义为论文共同第一作者

    研究团队通过对芯纤维进行内置波浪式设计,使得整个装置具有超高的拉伸性(应变300%),以及高达100%的工作应变;通过控制芯纤维与可拉伸皮纤维管进行有效接触,使得器件不仅具有高的拉伸灵敏度,而且具有高的压缩和弯曲灵敏度,从而获取具有高拉伸性和高灵敏度的可拉伸皮芯结构摩擦电纤维(stretchable sheath-core structural triboelectric fibers, SSCTEF)。

    该团队将此纤维应用于可穿戴式传感器领域,构建了全电位的人体监测系统,既可以实时监测人体关节运动,也可以通过编织技术实现人体受力的空间分辨,还可以识别人体织物的受力方向与大小。在摩擦纳米发电技术领域,该团队第一次利用内置波浪结构设计了可拉伸摩擦电纤维,这种技术可以扩展到其他柔性电子领域,以构建可拉伸功能器件,给全电位可穿戴式拉伸传感器提供了全新的研究思路,同时有力的促进了可拉伸材料在摩擦纳米发电技术领域的应用,推动人机交互系统服务人类。

    论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551730472X

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