微/纳米纤维的智能传感器应用方法及应用前景
生产基于微/纳米纤维的压阻传感器最常用的方法有:
㈠将纤维嵌入聚合物基体中;
㈡在柔性基体上静电纺丝或沉积纤维;
㈢在柔性纺织品或纱线上涂布或沉积导电墨水,这种墨水是基于微米/纳米材料。这种传感器具有高度的灵活性、简单的制造技术、大面积低成本生产、低能耗、广泛的检测范围等特点,广泛应用于可穿戴设备的健康监测中。
通常,导电纺丝纤维,如碳纤维或导电聚合物纤维,被合并或封装在软聚合物基体(如PDMS)中,以制造软的和灵活的压阻传感器。但一般情况下,复合压阻式传感器的灵敏度检测限低,灵敏度较差。为克服这些缺点,近年来研制了微结构和多孔结构压阻传感器。
耐磨损纤维具有很高的灵敏度和灵活性,可以用来测量血压、心率、睡眠质量、胆固醇、氧气和其他生命体征。因其体积小,可直接用于皮肤,也可织成服装,如衬衫、袜子、领带、腕带等。
一位来自新加坡国立大学的作者,说最有前景的纳米纤维技术之一,用机械能驱动的压电传感器可以在三年内上市。拉马克里什纳说,从现在开始到现在,还需要进行更多的研究,以使光纤传感器更耐用,从而能够重复使用,并为其提供可靠和便携的电力。要使医疗行业确信这项技术是准确的,并相信它的数据将用于真正的病人,这还需要时间。
对于该技术应用场景,某研究人员表示,“医学界对此一直持怀疑态度,而卫生保健行业已经在应用这些概念,为了使医学界接受并依赖这些技术,我们也要更加努力去研究这个项目的研究。”