陕科大王学川/刘新华 JMCA:用于健康监测和热量管理的多功能胶原纤维基柔性可穿戴传感材料
2022-12-07 来源:高分子科技
近日,陕西科技大学生物质与功能材料研究所王学川教授/刘新华副教授团队报道了一种多功能胶原纤维基柔性可穿戴传感材料,该材料不仅可用于健康监测,如人体脉搏检测、微表情分析和关节运动监测,还可以通过在不同温度和环境条件下调节人体亚环境温度进而有效进行热量管理。相关研究成果发表于国际材料领域顶级期刊Journal of Materials Chemistry A上。
图1 PPy/SCB@PP-CFs的微观结构和多功能示意图
作为可穿戴电子设备的重要组成部分,柔性应变传感器因其在捕捉姿势和监测各种人类活动方面的能力而引起广泛关注。然而,大多数应变传感器存在强度较低、导电性不高、特定环境应用性能不足等问题。基于此,该项研究通过将原位聚合法、喷涂技术与浸渍方法相结合,设计了一种多功能胶原纤维基柔性可穿戴传感材料(PPy/SCB@PP-CFs)。胶原纤维(CFs)作为PPy/SCB@PP-CFs的骨架。原位聚合后沉积的聚吡咯(PPy)和喷涂在纤维表面的超疏水炭黑(SCB)赋予了PPy/SCB@PP-CFs优异的导电性能和光热转换性能,并增强了胶原纤维的电磁屏蔽效果。同时,负载的SCB、疏水化改性SiO2(F-SiO2)和胶原纤维共同形成了粗糙的表面结构, PPy/SCB@PP-CFs表现出显著的超疏水特性。
图2 PPy/SCB@PP-CFs的导电性能、应变传感性能和电磁屏蔽效果
图3 PPy/SCB@PP-CFs的实时运动信号监测效果
图4 基于PPy/SCB@PP-CFs的系列智能产品
原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d2ta08263b
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(责任编辑:xu)
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