温度传感器

Abstract(#br)In this paper, a multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) – polydimethylsiloxane (PDMS) nanocomposite is fabricated as a multifunctional sensor to realize a wearable heath monitoring sensor system. The sensor is flexible and can measure both pressure and temperature at areas of contact to human body. This enables continuous monitoring of posture and respiration process for early diagnosis of manifold posture and lung related diseases. Mechanical, thermal responses and morphology are studied and the results are discussed.

摘要\n检测体温变化对监测人体健康状况至关重要。具有良好灵敏度的温度传感器可以通过电阻变化来检测温度。在这些传感器中，银纳米线( AgNWs )由于具有优良的导电性和低廉的成本，是一种重要的导电填料。本文根据温度和湿度对AgNWs薄膜电阻的影响，提出了一种简易的AgNWs温度传感器的构建策略。定量了电阻与温度的线性关系。而且，通过将聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜与AgNWs随机网络结合作为保护层，在30 ~ 80℃范围内温度灵敏度达到˜ 16Ω / ℃，有效控制了湿度对AgNWs的影响。集成PDMS-AgNWs温度传感器具有良好的重现性，为银纳米线在其他类型传感器中的潜在应用开辟了道路。

Abstract(#br)Smart textile devices have now received increasing attention for potential application in wearable human motion monitoring, healthcare and personal thermal management. MXene (Ti 3 C 2 T x ), which is a new two-dimensional material with remarkable properties, has been widely applied in wearable electronics. However, it remains a challenge to prepare MXene based smart textile that possesses multifunctional wearable sensing applications and can also keep MXene from oxidizing.

皮肤对压力敏感的能力促使科学家开发材料和设备来模拟这种功能。近来，柔性可拉伸的人工电子皮肤以其独特的检测微妙压力变化的能力受到越来越多的关注。压力传感是电子皮肤设备的关键功能之一。这里，我们研制了一种可伸展、高灵敏度的压力传感器，它采用带有皮革复合层的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜作为柔性部分。这些特点使传感器能够准确地检测人体的多种活动，如小指运动和弯曲、脉冲等。发现传感器对温度有很好的传感信号。这一特性为传感器检测温度提供了极大的希望。

我们实验演示了用简单的打结方法制备的弓形纤维结构( BFS )。由于芯模和包层模之间存在干涉，观察到输出光的干涉透射谱。输出透射光谱的消光比( ER )可以通过拔出BFS的光纤辫来调节，这表明该器件可以应用于应变或位移传感器。分别采用裸露和聚二甲基硅氧烷( PDMS )辅助的BFS对其温度传感性能进行了研究，与裸露结构相比，当PDMS层中嵌入微纤区域时，灵敏度大大提高，当温度从21.0℃变化到25.0℃时，灵敏度高达-1.63 nm /℃。

智能纺织设备在可穿戴式人体运动监测、医疗和个人热管理方面的潜在应用日益受到关注。MXene ( Ti3C2Tx )是一种性能优异的新型二维材料，在可穿戴电子领域得到了广泛的应用。然而，制备具有多功能可穿戴传感应用且能使MXene不被氧化的MXene基智能纺织品仍是一个挑战。这里，我们通过构建多重核壳结构，即在聚多巴胺( PDA )改性弹性纺织品上进行MXene装饰，然后用聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层，制备出防水透气的智能纺织品。MXene包裹纤维形成导电网络，PDMS不仅能保护MXene不被氧化，还能赋予纺织品超疏水性能和耐腐蚀性。该智能纺织品具有突出而持久的光热和电热转换性能。更重要的是，纺织电子表现出灵敏稳定的应变传感性能和温度传感能力，具有较高的热阻系数。显然，这种智能纺织设备在下一代全合一的可穿戴电子设备中具有很高的应用前景。

我们实验演示了用简单的打结方法制备的弓形纤维结构( BFS )。由于芯模和包层模之间存在干涉，观察到输出光的干涉透射谱。通过拉拔BFS的光纤头尾可以调节输出透射光谱的消光比( ER )，表明该器件可以应用于应变或位移传感器。分别用裸露和聚二甲基硅氧烷( PDMS )辅助的BFS来考察其温度传感性能。与裸结构相比，当PDMS层中嵌入微纤区域时，其灵敏度大大提高，当温度从21.0℃变化到25.0℃时，其灵敏度可达-1.63nm /℃。PDMS辅助的BFS具有良好的机械稳定性、高灵敏度、低成本、易加工和高柔韧性等优良特性，被认为具有广阔的应用前景。