隨著人工智能技術(shù)、材料科學(xué)、生物工程、電子學(xué)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)人體監(jiān)測(cè)的關(guān)注度越來越高，這推動(dòng)了可穿戴設(shè)備的發(fā)展。目前，可穿戴設(shè)備已不斷應(yīng)用于多種領(lǐng)域。理想的可穿戴設(shè)備在提供多種功能與設(shè)備小型化和輕便之間取得微妙的平衡，從而最大限度地提高用戶舒適度和可穿戴性。幸運(yùn)的是，摩擦電傳感器的開發(fā)為解決小型化、輕便和能源需求難題提供了一個(gè)有前景的解決方案。
近日，王雙飛院士團(tuán)隊(duì)聶雙喜教授課題組利用細(xì)胞壁納米工程構(gòu)筑了一種輕質(zhì)且高強(qiáng)度的纖維素摩擦電材料。該策略通過對(duì)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其具有在不同尺度下相互連接的多級(jí)孔隙和良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)，碳納米管（CNTs）在孔內(nèi)負(fù)載，形成連續(xù)的導(dǎo)電通路；诶w維素摩擦電材料的傳感器在0-2.25 kPa范圍內(nèi)表現(xiàn)出33.61 kPa-1的優(yōu)異靈敏度，在材料暴露于200℃的高溫環(huán)境后仍保持高傳感性能，并提供對(duì)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)準(zhǔn)確的反饋。該項(xiàng)成果以題為“Lightweight and Strong Cellulosic Triboelectric Materials Enabled by Cell Wall Nanoengineering”發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Nano Letters》（IF=10.8）上。
圖5. 用于消防救援的自供電傳感器。（a）安裝在消防服上的自供電傳感器的示意圖。（b）不同壓力的電壓信號(hào)。（c）有無負(fù)載的電壓信號(hào)。（d）傳感器在不同手臂彎曲狀態(tài)下的感測(cè)信號(hào)曲線。（e）傳感器基于兩個(gè)自供電傳感器的緊急手勢(shì)區(qū)分。（f）膝關(guān)節(jié)不同彎曲狀態(tài)和（g）不同走路狀態(tài)的信號(hào)檢測(cè)。（h）不同步態(tài)的信號(hào)檢測(cè)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00458
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