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王双飞院士团队ACS Nano:轻质高刚度纤维素摩擦电气凝胶

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2025-01-04 07:52
    

主要观点总结

本文主要介绍了可穿戴电子产品在人体运动数据采集、健康评估和疾病诊断方面的应用潜力。重点介绍了王双飞院士团队在轻质高鲁棒性摩擦电材料领域的研究进展。该团队基于一种跨尺度强化机制的设计策略,通过定向冰模板法和盐析作用赋予纤维素摩擦电材料高刚度特性。这种摩擦电材料可承受高压冲击,具有良好的稳定性,并可用于构建自供电人体运动姿势传感器,实现康复训练过程中的数据采集。该研究为定制坚固轻质材料提供了策略和参考机制,也为自供电的可穿戴电子产品提供了更宽的材料选择范围和应用领域。

关键观点总结

关键观点1: 可穿戴电子产品在人体运动数据采集、健康评估和疾病诊断方面的应用潜力。

可穿戴产品如人体外骨骼可以帮助人体康复训练和提高残障人士的生活质量。

关键观点2: 王双飞院士团队的研究进展

王双飞院士团队通过跨尺度强化机制设计策略,成功赋予了纤维素摩擦电材料高刚度特性。

关键观点3: 摩擦电材料的特性及应用

摩擦电材料具有轻质、高鲁棒性、自供电等特性,可应用于构建人体运动姿势传感器,实现康复训练过程中的数据采集。

关键观点4: 研究方法和结果

该研究采用定向冰模板法和盐析作用等方法,成功制备了具有优异力学性能和高稳定性的摩擦电材料。该材料具有良好的应用前景。


文章预览

可穿戴电子产品在实时人体运动数据采集、人体健康评估和疾病诊断等方面展现了巨大的应用潜力。如可穿戴的人体外骨骼可以帮助人体康复训练和提高残障人士的生活质量。通过传感设备进行数据监测,可以有效反馈身体损伤患者的康复过程,用以帮助用户更好地理解他们的运动和姿势。基于接触起电和静电感应耦合机制的摩擦纳米发电机可实现自供电可穿戴传感,这将避免了笨重外部电源的使用。轻质摩擦电材料的使用将有效减轻设备重量,这将提高用户的运动能力,有利于人体姿势的准确评估。然而,长期的高应力运行易导致摩擦电材料的结构损坏,这将导致材料传感性能下降和信号误差。通常,提高材料的机械性能将不可避免地增加材料的密度和质量,构建具备轻质特性和高鲁棒性摩擦电材料的过程仍是缺乏经验的和复杂的,因此,目前 ………………………………

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