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作为物联网的一部分,在服装、鞋靴和眼镜上附加传感功能和显示功能等的可穿戴终端越来越多。除了在现有产品上安装传感器和布线外,包括为面料增加功能、使配线具有弹性在内,材料方面的技术开发也在不断推进。下面就让我们一同来探索可穿戴材料的最新动态。

温度检测是传感设备的重要组成部分。体温可以将人的身体状况反映到很大的内容。健康人的体核温度相对恒定,一般在36.2——37.2°C之间。它独立于环境,而壳体温度会受到物理条件和环境温度的影响。体温的异常变化通常表明健康状况不佳,所以温度传感器有很多的用途。例如,体温升高是发烧或感染的症状,而体温降低可能意味着贫血。为了实时检测E-skin装置中的温度,已经开发了许多类型的柔性温度传感器。

很多人可能不了解漏水检测和漏油检测的区别,由于水和油的特性不同,所以这两者的的感应线检测原理也是

随着人们对可穿戴终端的关注不断提升,相关材料的技术开发也在突飞猛进。在2016年1月13~15日举行的“可穿戴设备博览会”上,有关纤维、纱线、面料等材料高机能化的展示,与头戴式显示器等硬件一样受到了相同甚至更高的关注。这些材料并不是现有材料与部件的组合,而是通过为材料赋予新的功能,为可穿戴终端开辟了新的可能性。

电阻温度传感器

不相同的,下面就给大家简单介绍下:

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通过敏感材料的电阻变化来检测温度是皮肤状电子设备中最常用的温度测量方法。温度电阻系数是电阻式温度传感器灵敏度的重要指标。它定义为温度变化1℃时电阻的相对变化。已报道各种电阻温度传感器使用纯金属元素,金属氧化物颗粒,碳纳米管聚合物复合材料和石墨烯作为敏感材料。

一、漏水检测祥为漏水检测系统包括漏水感应线和水浸传感器两部分,现阶段的漏水检测感应线应用最多的是多芯线缆。控

POSH WELLNESS LABORATORY开发出了适用于多种液体、能够检测漏液的纱线及其制成的漏液检测系统。设想的应用范围包括检测血液、尿液渗漏的医疗护理领域,以及检测排水、药品渗漏的工业领域等。该系统的一大特点是不只能够检测漏液的有无,还能区分汗液、血液,判别液体的种类。

由于温度敏感,金属已被用于长时间的温度检测。检测机制可以通过以下事实来解释:温度的升高增强了晶格的热振动,导致电子波的强烈散射,从而增加了电阻率。传统的基于金属的温度传感器提供有限的拉伸性或可弯曲性。结构工程,例如皱折,直线马蹄形结构和刚性岛设计,已被证明是克服这些限制的有效方法。如图7a,b,所示,Yu等开发了一种基于弹性基底上的波纹薄膜传感元件的可拉伸温度传感器。通过在预拉伸的30%柔性基板上溅射沉积薄Cr / Au膜来制造传感器。如图7c,d所示,通过释放预应变形成的周期性波状几何形状允许装置在不改变性能的情况下拉伸高达30%的机械应变。Webb等报道了一种超薄,柔顺的皮肤状温度传感器阵列,采用薄的窄金薄膜,采用微光刻技术制备的蛇形形状。当采用先进的建模和分析技术实施时,可伸缩电子系统能够以毫克级精度无创地绘制壳温度。

制器检测多芯线缆组成的回路电阻,通过回路电阻的变化来确定是否漏水,并发送出漏水报警信息和系统故障

在绷带中缝入了同轴导电纱线。根据电阻的变化,可以判断与绷带接触的液体的种类。

图1 a具有周期性波浪图案的可拉伸传感器的示意图。b可拉伸温度传感器的SEM。c当传感器应变从2.25连续拉伸至30%时,传感器电阻值发生变化。d拉伸传感器的电阻与温度之间的关系,应变为0%,5%和10%。

信息。漏水感应线缆的核心是两根由导电聚合物加工而成,其单位长度电阻值被精密加工并为定值的连续电线。

这种纱线自内而外按照导电体、绝缘体、导电体和棉的顺序,组成了四层同轴结构。中心及其他各层均为线材,按照在内层上螺旋缠绕的方法叠加。这种结构,使得纱线在遭到液体浸泡时,会透过螺旋的缝隙渗入,导电体与导电体之间将充满液体,电阻值随之发生变化。

上述工作有效地提高了金属温度传感器的灵活性,但这些装置中使用的结构工程方法将拉伸性限制在25-30%。为了进一步突破柔性温度传感器的拉伸极限,需要使用固有的可拉伸材料。Harada及其同事介绍了基于聚-聚-CNT复合薄膜的柔性温度传感器,该复合薄膜是通过印刷工艺制备的。PEDOT:PSS-CNT混合温度传感器的灵敏度在CNT膏和PEDOT:PSS溶液的不同复合比下为0.25-0.63%/℃,优于基于金属的温度传感器。如图8a,b所示,Yan等人利用光刻过滤方法开发了一种可拉伸的石墨烯热敏电阻,制备了具有微孔结构的石墨烯检测通道。该装置表明高固有拉伸性高达50%,并且其TCR可以通过机械应变有效地调节,如图8c,d所示。然而,应变依赖性对于可穿戴感测并不理想,因为拉伸或扭曲传感器会改变热敏电阻的电阻。在传感器变形的情况下,不可能从单个数字信号读取应变和温度值。在使用固有可拉伸材料制备的热敏电阻中,避免应变效应对温度传感的影响仍然是一个挑战。

在正常情况下,控制器检测到的两电线间的电阻值为定值,当两电线之间有水发生时,因水的导电性能把两电

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