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中山大学《AM》:具有高重现性的柔性温度传感器和无线闭环系统,用于解耦多模态健康监测和个性化温度调节

材料分析与应用  · 公众号  ·  · 2024-09-06 16:36

主要观点总结

本文介绍了中山大学衣芳教授课题组在《Adv Mater》期刊上发表的论文,研究了一种材料设计策略,实现了柔性温度传感器的高再现性,并构建了柔性无线闭环系统,用于解耦多模态健康监测和个性化体温调节。该策略通过将热膨胀系数调整到接近零,克服了电阻率再现性差的问题,并具有更可靠的灵敏度和更高的稳定性。所设计的热阻纤维具有应变不敏感的传感性能和快速的响应/恢复时间。此外,该研究还将智能纺织品与发热纺织品、柔性微型控制贴片和智能手机集成,展示了在老年医学、产后护理、康复和运动等领域的广泛应用前景。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与意义

体温和脉搏波是身体健康的两个基本指标,但传统的传感器存在一些问题,如电阻率再现性差、温度与压力/应变解耦困难等。因此,研究一种高再现性的柔性温度传感器具有重要意义。

关键观点2: 材料设计策略

研究通过将热膨胀系数调整到接近零,实现了柔性温度传感器的高再现性,克服了电阻率再现性差的问题。这种策略还获得了更可靠的灵敏度和更高的稳定性。

关键观点3: 智能纺织品与无线闭环系统

研究将热阻纤维编织成智能纺织品,实现了温度和压力的解耦多模态传感。此外,还将智能纺织品与发热纺织品、柔性微型控制贴片和智能手机集成,构建了一个基于纺织品的柔性无线闭环系统,用于实时监测健康状况并自主调节体温。

关键观点4: 应用前景

该研究成果在老年医学、产后护理、康复和运动等领域展现出广阔的应用前景。此外,该研究提出的材料设计策略也可扩展到其他可拉伸/柔性设备,以规避温度引起的弊端。


文章预览

1 成果简介  体温和脉搏波是身体健康的两个基本指标。具体来说,热阻式柔性温度传感器是应用最广泛的传感器之一。然而,它们的电阻率再现性差;将温度与压力/应变解耦仍然具有挑战性。此外,可穿戴传感系统对自主体温调节的需求很高,但传统的商用设备很笨重,不适合长期便携式使用。 本文,中山大学衣芳教授课题组在《Adv Mater》期刊 发表名为“Flexible Temperature Sensor with High Reproducibility and Wireless Closed-Loop System for Decoupled Multimodal Health Monitoring and Personalized Thermoregulatio n ”的 论文, 研究 开发了一种材料设计策略,通过将热膨胀系数调整到接近零来克服电阻率再现 性差的问题,排除了形状膨胀/收缩随温度变化造成的损害,实现了高再现性。 该策略还获得了更可靠的灵敏度和更高的稳定性,所设计的热阻光纤具有应变不敏感的传感性 能和 ………………………………

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