西安电子科技大学郝跃院士团队常晶晶教授&李迎春博士:双介电层和一体...
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发布时间:2024-09-15 02:12
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时间:2024-10-04 15:32
西安电子科技大学郝跃院士团队的常晶晶教授和李迎春博士在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上发表了一项突破性研究成果,他们开发了一种结合双介电层与一体化电极的高性能柔性压力传感器,为可穿戴健康监测设备尤其是智能鞋垫的创新提供了重要解决方案。
研究者通过创新的静电纺丝技术和模板法,构建了一种具有优异性能的传感器,它集成双层介电层增强灵敏度和稳定性,以及采用碳纳米管、二维碳化钛Ti3C2Tx和PDMS等材料制成的复合电极,提高了电导率和弹性。这款传感器在压力检测上表现出低限、宽范围(1 Pa - 2 MPa)、高灵敏度和快速响应,且具有长时间的稳定性,适合实时监测步态和疾病信号。
传感器的设计巧妙地利用微结构,通过有限元分析模拟,能区分轻、中、重力度的压缩阶段,为健康监测提供了精准数据。此外,他们还关注了抗菌性能,TPU/AgNPs静电纺丝网络显示出良好的抗菌活性,确保了智能鞋垫的卫生性。研究团队已成功制作出4×4压力传感器阵列和集成8个传感器的智能鞋垫,这些设备能实时监测运动和疾病征兆,对于老人和儿童的监护具有重要意义。
常晶晶教授和李迎春博士的这项创新工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的大力支持。他们的研究成果不仅展示了传感器的卓越性能,也为未来可穿戴医疗设备的发展提供了新的设计思路。通过他们的科研努力,智能鞋垫有望成为健康守护者的得力助手,助力早期疾病诊断和预防。