近日,北京服装学院汪滨副教授、张秀芹教授团队针对上述问题,制备了一种共轭电纺核-壳导电纳米纤维纱线,并将其编织成具有独特针织罗纹结构的传感织物。核-壳结构纱线的设计有效提高了压力传感灵敏度,且独特的编织互锁结构为导电路径留下了伸展空间(抗拉伸)。两者的协同效应使传感器对压力高度敏感但对拉力不敏感,即使在100%拉伸下也表现出优异的抗拉伸干扰压力传感性能。该种NYPS-R2×2传感器具有高达101.03 kPa−1的高灵敏度,检测限低至0.14 Pa,响应/恢复时间约为36/54 ms,在1000次压力循环测试中表现了出色的分辨率和稳定性,且抗拉伸干扰能力优异。
研究人员通过共轭电纺技术制备NYs纳米纤维纱线。导电纱线穿过圆锥形喷头中心,并在收集鼓上缠绕,而TPU纳米纤维从两个高压喷嘴中喷出并形成泰勒锥,最终附着在导电纱线上形成稳定的壳层结构。随后,通过针织机将这些纱线编织成不同结构的织物,使其具备优异的透气性和透湿性。将两片织物叠加形成电容式压力传感器NYPS-R2×2,其中导电芯层作为上下电极层,纱线壳层和中间空气层共同构成介电层,从而获得“三明治”结构的微电容传感器,使其具备高灵敏度和抗应变干扰的能力。


原文链接:inktype="text" imgurl="" tab="outerlink" data-linktype="2">https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158602