北京服装学院学报(自然科学版)2024,Vol.44Issue(1) :47-55,64.DOI:10.16454/j.cnki.issn.1001-0564.2024.01.006

全纳米纤维离电式柔性压力传感器的制备及性能研究

Preparation and Performance of All-nanofiber Iontronic Flexible Pressure Sensor

赵晰蒙 李方全 崔萌 汪滨 王颖 张秀芹 祝桂香 郭敏 郭子芳
北京服装学院学报(自然科学版)2024,Vol.44Issue(1) :47-55,64.DOI:10.16454/j.cnki.issn.1001-0564.2024.01.006

全纳米纤维离电式柔性压力传感器的制备及性能研究

Preparation and Performance of All-nanofiber Iontronic Flexible Pressure Sensor

赵晰蒙 1李方全 2崔萌 3汪滨 1王颖 2张秀芹 1祝桂香 4郭敏 2郭子芳2
扫码查看

作者信息

  • 1. 北京服装学院材料设计与工程学院,北京100029;北京服装学院服装材料研究开发与评价北京市重点实验室,北京市纺织纳米纤维工程技术研究中心,北京100029
  • 2. 中石化(北京)化工研究院有限公司,北京100013;中国石化医用卫生材料研究与应用重点实验室,北京100013
  • 3. 北京服装学院材料设计与工程学院,北京100029
  • 4. 中石化(北京)化工研究院有限公司,北京100013
  • 折叠

摘要

为解决传统的电容式压力传感器灵敏度低的问题,基于聚丁二酸丁二醇酯对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)和离子液体(ILs),采用静电纺丝技术制备离子介电层(ILs/PBST),并利用离电式压力传感机制开发了一种灵敏、透气的全纳米纤维离电式柔性压力传感器.该器件具有超高灵敏度(902.4 kPa-1,0~6 kPa)和快速响应/恢复时间(147 ms/147 ms),能够快速稳定地监测多种人体运动及生理信号.此外,三维多孔纳米纤维网络赋予其良好的透气性,确保其长期佩戴的舒适性,该器件有望应用在智能医疗领域.

Abstract

Based on poly( butylene succinate-co-terephthalate) ( PBST) and ionic liquids ( ILs) ,this paper pre-pared ionic dielectric layers ( ILs/PBST) by electrospinning technique,and developed a sensitive and breathable all-nanofiber iontronic flexible pressure sensor.The device has ultra-high sensitivity (902.4 kPa-1 ,0~6 kPa) and short response/recovery time (147 ms/147 ms) ,which enables fast and stable monitoring of a wide range of human motion and physiological signals.In addition,the three-dimensional porous nanofiber network endows it with good breathability,ensuring its long-term wearing comfort.Therefore,the device is expected to be used in smart medical applications.

关键词

柔性压力传感器/纳米纤维膜/离子介电层/离电式传感机理

Key words

flexible pressure sensor/nanofiber membrane/iontronic dielectric layer/iontronic sensing mechanism

引用本文复制引用

基金项目

中国石油化工股份有限公司课题(223088)

国家自然科学基金项目(52103069)

国家重点研发计划课题(2022YFB3805802)

北京市属高等学校优秀青年人才培育计划项目(BPHR202203065)

北京学者计划(RCQJ20303)

出版年

2024
北京服装学院学报(自然科学版)
北京服装学院

北京服装学院学报(自然科学版)

影响因子:0.17
ISSN:1001-0564
参考文献量42
段落导航相关论文