内蒙古工业大学:研究基于分层设计的导电超疏水三维纺织传感器,用于检测人体运动
轻质、柔性、透气的织物基压力传感器在健康监测和人机交互(HMI)领域引起了广泛关注。然而,现有织物传感器在潮湿环境下易受干扰,且导电网络的稳定性与耐久性有待提升。
该传感器采用简便的浸涂工艺,以自制备的羊毛生物炭/银纳米颗粒(WBC/AgNPs)复合材料在织物表面构建稳定导电网络,随后利用硅烷偶联剂(KH570)的桥接效应增强超疏水涂层与内部导电层之间的界面结合力。实验结果表明,该传感器在0–11 kPa范围内展现出89.08 kPa⁻¹的高灵敏度和439.63 ms的快速响应时间,能够有效识别从细微肌肉收缩到显著关节弯曲的不同强度电信号,且在1000次压缩循环后仍保持良好稳定性。此外,外层石墨烯-PDMS(G-PDMS)涂层赋予织物显著的自清洁性能与超疏水性(水接触角153°)。这种分层涂层传感策略在维持良好响应灵敏度的同时,显著提升了传感器在潮湿环境中的抗干扰能力,在人体监测与人机交互领域展现出广阔应用前景。
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