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《工程(英文)》 >> 2024年 第35卷 第4期 doi: 10.1016/j.eng.2023.05.026
多功能热电织物用于可穿戴无线传感系统
a Key Laboratory of Textile Science & Technology, Ministry of Education, College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China
b State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China
c Innovation Center for Textile Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China
摘要
柔性热电材料在智能可穿戴器件中发挥着重要作用,例如可穿戴发电机、自供电传感和个人热管理。然而,随着物联网(IoT)技术和人工智能(AI)的快速发展,对可穿戴电子产品的舒适性、多功能性和可持续运行提出了更高的标准,目前报道的热电器件仍然难以满足这些要求。在此,我们提出了一种基于热电针织物面料的多功能、可穿戴、无线传感系统,其透气性超过600 mm·s-1,最大应变为120%。该器件配合无线传输系统,可以通过手机应用程序(APP)实现对人体呼吸的实时监测。此外,还设计了高度集成的光热电转化系统,将光热转换和被动辐射冷却相结合,实现了太阳能驱动的面内温差供电并通过APP监测室外阳光强度。我们还根据针织物的各向异性,解耦了太阳照射下变形过程中电阻和热电压的复杂信号,使器件能够通过APP监测和优化运动员的户外身体活动。这种基于热电织物的新型可穿戴无线传感平台在下一代智能纺织品中具有广阔的应用前景。
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