mycoolboy《Nature》子刊发文！西安工程大学在智能可穿戴研究领域取得新突破

mycoolboy近日，国际顶级期刊《自然-通讯》（《NatureCommunications》）在线发表西安工程大学纺织科学与工程学院樊威教授团队的研究论文“Sweatpermeableandultrahighstrength3DPVDFpiezoelectricnanoyarnfabricstrainsensor”。该校为第一署名单位，樊威教授为论文的第一以及通讯作者；硕士研究生雷睿心为第二作者；沙赫鲁德理工大学MashallahRezakazemi教授和南京林业大学葛省波副教授为共同通讯作者。

mycoolboy商用可穿戴传感器通常需要经过电子封装，具有良好的抗干扰稳定X，然而，封装使其不透气，作为人体传感器使用时，会影响人体和外界的气体交换，损害了人体穿戴的舒适X。此外，人体出汗后无法排出，会引起皮肤炎症和其他皮肤疾病。上述弊端，导致现有商用传感器无法长期接触人体佩戴。针对以上问题，西安工程大学樊威教授团队及其合作者采用航天飞行器高X能纤维结构件中常用的三向正交织物所用的3D织造方式，将具有不同吸湿X能的绝缘纱线对PVDF压电纱线和导电纱线进行封装，开发了一种免电子封装且具有反重力单向液体输送功能的3D结构全纤维自供电应变传感器。

mycoolboy该工作首先通过共轭静电纺丝和热牵伸工艺，制备出强度高达313.3MPa的PVDF压电纳米纤维纱线（满足3D织造的要求），随后采用3D纺织技术，将PVDF压电纱线、导电纱线和不同吸湿X能的绝缘纱线如图分布，织造成3D压电织物(3DPF)传感器。在已报道的柔X压电传感器中，3DPF的抗拉强度最高，达到46.0MPa。此外，构建的3D织物从底层到表层的纱线具有梯度吸湿效应，Z向纱线具有超强的芯吸效应，使得3DPF具有反重力单向液体输送的功能。人体运动出汗后，汗液可以在4秒内从靠近皮肤侧的内层反重力运输到外层，为用户提供了舒适干燥的佩戴环境。更重要的是，人体正常出汗后，不但不会降低3DPF的压电输出X能，反而会增强其压电X能。此外，3DPF的耐用X和舒适X与商用棉T恤相似的级别，可满足人体日常穿着的要求。此工作采用常规不导电商用纱线对导电和压电纱线进行封装的策略为开发其他类型的可呼吸的柔X可穿戴电子设备提供了一种新的设计思路。

mycoolboy此项工作所提出的智能可穿戴织物在舒适X和传感X能之间取得了平衡，使智能可穿戴产品被人体长期穿着成为可能，工作得到国家自然科学基金、陕西省杰出青年科学基金、中国科协青年科技精英资助计划、中国纺织之光研究计划、陕西高校青年创新团队、柔X电子与智能纺织研究所项目的支持以及西北工业大学张婷副教授、孙兴副教授在数值模拟方面的指导。该工作的合作者包括：西安工程大学窦皓副教授、武峥教授，西安交通大学王淑娟副教授、西北工业大学刘旭庆教授、英国曼彻斯特大学李翼教授、KLE技术大学TejrajM.AminabhXi教授，西安工程大学硕士研究生陆琳琳（现为同济大学博士生）和陈炜纯（现为中山大学博士生）。

mycoolboy华商报大风新闻记者任婷

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mycoolboy来源：华商网-华商报

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