機(jī)械拉伸法制造高度平行電紡纖維膜可用于人體動(dòng)作傳感

2018-12-05 10:57:57來(lái)源：Materialsviews 關(guān)鍵詞：電紡纖維智能制造閱讀量：24388

導(dǎo)讀：靜電紡絲技術(shù)是一種可以大規(guī)模、低成本地制備一維微納米纖維結(jié)構(gòu)材料的方法。由靜電紡絲技術(shù)制備的高分子聚合物纖維在能源采集存儲(chǔ)、電子器件、生物醫(yī)學(xué)等方面均有廣泛的應(yīng)用。

　　【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】靜電紡絲技術(shù)是一種可以大規(guī)模、低成本地制備一維微納米纖維結(jié)構(gòu)材料的方法。由靜電紡絲技術(shù)制備的高分子聚合物纖維在能源采集存儲(chǔ)、電子器件、生物醫(yī)學(xué)等方面均有廣泛的應(yīng)用。

　　靜電紡絲技術(shù)是一種可以大規(guī)模、低成本地制備一維微納米纖維結(jié)構(gòu)材料的方法。由靜電紡絲技術(shù)制備的高分子聚合物纖維在能源采集存儲(chǔ)、電子器件、生物醫(yī)學(xué)等方面均有廣泛的應(yīng)用。靜電紡絲制備的壓電纖維因其的柔韌性和可拉伸等性能，可制成柔性電子元器件，應(yīng)用于可穿戴設(shè)備中，對(duì)人體的姿態(tài)動(dòng)作進(jìn)行檢測(cè)。

　　新加坡南洋理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院魏磊課題組通過(guò)機(jī)械拉伸的方法，可控的提高了雜亂分布的靜電紡絲(PVDF-TrFE)壓電纖維的平行度，并對(duì)高度平行的壓電纖維的機(jī)械和電學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。

　　傳統(tǒng)的靜電紡絲技術(shù)中，如果想獲得高度平行的電紡纖維，通常需要使用極高速旋轉(zhuǎn)或有極窄邊緣的收集器，限制了電紡產(chǎn)物的產(chǎn)量。而通過(guò)調(diào)整靜電紡絲過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)，控制有機(jī)溶劑的揮發(fā)速度，可使初生纖維內(nèi)含有少量溶劑，大大提高初生纖維的可塑性。通過(guò)控制的機(jī)械拉伸過(guò)程，可在很大程度上提高電紡纖維的平行度，獲得更加優(yōu)異的機(jī)械和電學(xué)性能。

　　測(cè)試表明，在同樣的纖維密度和同樣的形變下，平行度約80%的電紡壓電纖維產(chǎn)生的電信號(hào)輸出是隨機(jī)分布的對(duì)照組的266%，且展現(xiàn)出了更加優(yōu)越的機(jī)械耐久性。將這些高度平行的壓電纖維擰成纖維束，可以獨(dú)立或聯(lián)合地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)人體的動(dòng)作和姿態(tài)，如上肢的彎曲角度以及行走中的擺臂方向等。

　　此外，這些纖維束也可以進(jìn)一步制成織物，進(jìn)而更廣泛地應(yīng)用于可穿戴電子裝備中。例如可將基于高度平行的靜電紡絲壓電纖維的傳感器用于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的動(dòng)作追蹤。

　　研究者相信，這種簡(jiǎn)單便捷的提高靜電紡絲纖維平行度的方法，可以極大地降低獲得平行電紡纖維的成本，對(duì)靜電紡絲纖維的規(guī)模化和商業(yè)化應(yīng)用有積極的貢獻(xiàn)。

　　(原標(biāo)題：機(jī)械拉伸法制造高度平行電紡纖維膜可用于人體動(dòng)作傳感)

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