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ACS Nano:纳米复合导电纤维,作为生理和运动传感器

来源:奇物论 2022-05-05 09:24

纳米复合导电纤维是近年来发展起来的一种轻质材料,具有较高的柔韧性和较强的可织性,可以满足可挠性可穿戴器件的要求。

纳米复合导电纤维是近年来发展起来的一种轻质材料,具有较高的柔韧性和较强的可织性,可以满足可挠性可穿戴器件的要求。

 

近日,陕西科技大学陆赵情教授采用湿法纺丝法制备了包覆聚吡咯(Ppy)层的轻质多孔芳纶纳米纤维(ANF)和碳纳米管(CNT)气凝胶纤维,用于运动检测和信息传输。

 

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文章要点

1首先通过磁力搅拌将ANF/DMSO和CNT/DMSO溶液分散,形成均匀的ANF/CNT/DMSO溶液。其次,将ANF/CNT/DMSO溶液注入去离子水中,得到灰色的ANF/CNT水凝胶纤维,然后用Py溶液浸渍,接着再用FeCl3溶液浸渍。通过Fe3+离子的氧化,在纤维表面原位聚合了Py单体。三维(3D)图像显示了所获得的ANF/CNT/PPy水凝胶纤维表面的轴向取向结构,这是由于纳米材料在管内的轴向流动引起的。

 

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2ANF/CNT/PPy气凝胶纤维具有低密度(56.3 mg/cm3)、低电导率(6.43 S/m)、低拉伸强度(2.88 Mpa)等特点,可作为高灵敏度(0.12)、长寿命(1000次)的运动传感器。同时,利用气凝胶纤维的导电性来缩短信息传输时间(最高可达46%)。此外,耐高温和耐低温(−196至100 °C)气凝胶纤维也可用作快速加热器和离子溶液检测器。

 

综上所述,所制备的ANF/CNT/PPy气凝胶纤维可以作为人体健康检测和运动监测的多功能传感器。

 

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