运动传感器

摩擦电纳米发电机作为微系统元件的大量应用拓宽了先进医疗监测和绿色能源系统的获取途径。最近对可穿戴电子技术的研究集中在更复杂的结构和昂贵的材料用于感官应用，导致商业可行性降低。在这里，我们报告了一种生物兼容性、成本效益、高度敏感、结构简单、多功能和可穿戴的摩擦电纳米发电机( TENG )作为一种通用的健康监测装置。采用纤维素纸和聚二甲基硅氧烷( PDMS ) /聚四氟乙烯( PTFE )共聚物电极制备了这种摩擦电式万能健康监测装置( TUHMD )。该装置通过机械触发，对与人体肌肉和呼吸系统相关的多种身体运动表现出高灵敏度和显著的相同信号。该装置还被观察到对声带振动敏感。该设备与计算机辅助系统的集成提供了生理运动的实时数据，可能对个性化医疗、康复和远程监测病人有用。该装置还测试了30 ~ 90拍每分钟( BPM )负载频率，以观察装置的摩擦电性能。TUHMD显示了响应作为一个摩擦电纳米发电机，其范围为12 V，电荷积累可忽略不计，最大容性能为11 F。这种智能装置显示了一个潜力成为一个先进的生物医学传感器，以维持全面的医疗或监测应用。

可穿戴电子技术的快速发展对供电设备提出了挑战。本文报道了一种可同时实现人体运动感知和生物力学能量采集的柔性单电极摩擦电纳米发电机( SE-TENG )。SE-TENG是由聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体内互穿Ag包复聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )纳米纤维制备的。Ag涂层和PDMS分别作为SE-TENG的电极和介质材料。镀银PET纳米纤维增大了电极表面积，有利于提高传感灵敏度。柔性SE-TENG传感器具有输出开路电压高达50   V、短路电流高达200 nA的交变电信号的能力，响应外施压力。它用于感知人体各种类型的运动，从人体运动中收获电能。收获的能量可以成功地为可穿戴电子供电，如电子表和发光二极管。因此，制备的具有压力响应和自供电能力的SE-TENG传感器在可穿戴式传感器或柔性电子领域为个人医疗和人机界面提供了潜在的应用。\n在聚二甲基硅氧烷弹性体内互穿Ag包复纳米纤维，制备了柔性单电极摩擦电纳米发电机( SE-TENG )。SE-TENG表现出采集生物力学能量和产生电能的能力，使传感器能够感知人体运动或作为可穿戴电源。收集到的能量可以储存在商业电容器中，为LED和电子手表供电。