陕西科技大学:研发聚氨酯/MXene/碳纳米管织物传感器,用于抗菌婴儿衣物

持续监测生理健康状况和有效抵御外部危害是对极易受伤害人群,尤其是婴儿进行医疗保健管理的一个不可或缺的方面。因此,探索一体化设备对于避免他们受伤和患病仍然至关重要。将传感、电磁防护、保暖/降温和防水/抗菌等多种特性集成到一种普通织物中,无疑是应对各种应用场景的一种前景广阔的解决方案。然而,如何以有效、耐用的方式同时实现集成却面临着巨大的挑战。


研究通过在棉织物上依次涂覆 MXene、碳纳米管(CNT)和自修复聚氨酯(PU),实现了多功能织物。MXene 和 CNTs 的出色导电性以及聚氨酯的自愈合能力协同作用,使织物具有柔韧性、透气性、保护性和传感性,并且经久耐用。


它可以检测身体的运动,如手指、肘部、手腕和膝盖的弯曲,测量系数高达 8.78,响应速度快。此外,这种传感织物还能保护穿戴者免受电磁波和细菌的伤害,在 7.6 GHz 频率下的最低反射损耗为-57.6dB,并且由于加入了 MXene 和聚乙烯亚胺,具有很高的抑菌效率。此外,碳质材料的电热性能使其能够充当人体取暖器。这种多功能纺织品的协同设计为生产先进的智能纺织品提供了一种前景广阔的策略,在婴幼儿保健领域大有可为。


总之,通过简单的浸涂技术,在 MXene、CNT 和自修复聚氨酯基涂层改性材料上进行装饰,开发出了一种多功能织物。这种 MCPP 织物不仅保持了与生俱来的柔韧性、舒适性和透气性,还具有防水和抗菌性能。此外,这种织物还可用作运动监测传感器,其 GF 值为 8.78,具有出色的周期稳定性,这在手指、肘部和膝部弯曲的检测中得到了进一步证实。此外,MCPP 织物的传感性能在经历水洗和磨损后仍保持不变。此外,MCPP 织物还具有良好的人体焦耳加热能力和突出的吸波性能(7.6 GHz 时的最小 RL 为 -57.6 dB,EAB 为 3.55 GHz)。这项研究可能会对多功能织物有所启发,它在可穿戴设备中的应用前景非常广阔,可用于婴儿医疗保健领域。

来源:传感器专家网