混合式线上教学平台在“智能纺织品与可穿戴技术”研究生课程教学中的应用

近年来,随着线上教学平台的迅速发展及其与传统线下教学的优势互补,高校在开展线上教学活动的过程中,选择线上教学平台并对多种教学平台的高效综合使用,成为保障线上教学质量的关键。以研究生课程“智能纺织品与可穿戴技术”教学为例,基于雨课堂和腾讯会议混合式线上教学平台综合使用的教学实践,探讨混合线上教学平台在线上教学中的应用,提升教学质量,推动教学改革,为社会培养更多的纺织专业人才。

Ag NWs/MXene柔性织物应变传感器的制备及性能研究

柔性应变传感器在柔性可穿戴电子器件中占有重要地位。以氨纶-丙纶弹性织物为柔性基底,通过浸没涂覆法,以一维银纳米线(Ag NWs)和二维MXene两种导电材料共同作用制备出柔性应变传感器。随后对其基本形貌表征、力学性能以及电学性能进行了分析。结果表明,该应变传感器不仅具有较小的电阻值(~147.2Ω/cm)和较高的耐久性(>500次拉伸循环),而且通过将该传感器贴合于咽喉部测得的电阻信号显示,该传感器对4个不同单词的发音具有一定的区分度和较好的重复性。表明该应变传感器具有对简单语音进行识别的潜能。

智能可穿戴柔性可拉伸应变传感器的研究进展

柔性可拉伸应变传感器可以附着在人体表面上感知外部信号,具有轻便、低成本、高柔性、高拉伸性和高耐久性等优点。柔性可拉伸应变传感器的柔性基底材料通常导电性较差,导致柔性可拉伸应变传感器的灵敏度也较差。将具有优异电导率的导电聚合物和纳米材料等导电材料与柔性材料集成在一起,在保证良好柔性的同时可以极大的提高柔性可拉伸应变传感器的电导率和灵敏度。阐述了智能可穿戴柔性可拉伸应变传感器的研究进展及应用前景。

Ag NWs/MXene改性双包覆纱的制备及光热性能研究

通过浸没涂覆法,将一维银纳米线(Ag NWs)和二维层状导电材料MXene均匀附着在棉—氨纶双包覆纱的表面。为研究Ag NWs/MXene改性棉-氨纶双包覆纱的光热性能,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线能谱元素像分析(EDS)对双包覆纱的微观形貌进行了表征和分析。同时利用氙灯光源系统模拟太阳光分析测试了改性包覆纱的光热性能。结果表明,该双包覆纱在不同能量密度下显示出较好的光热效应。在300 mW/cm^(3)能量密度下,30s后,包覆纱的表面温度高达84℃,其加热速率高达0.7℃/s。因此,该Ag NWs/MXene改性双包覆纱具有良好的光热效应,在人体热管理方面展现出较大应用潜力。

基于导电纤维的柔性电子器件研究进展

柔性电子器件具有优异的灵活性,实现了与服装的无缝集成,在各种实际的可穿戴应用中具有巨大的潜力。一维纤维状电子器件由于其优异的柔韧性、可编织性及舒适性成为智能可穿戴领域的研究热点。首先,综述了用于纤维状柔性电子器件的一维可拉伸电极的研究进展,然后详细介绍了高性能一维纤维状柔性电子器件制备过程中具有代表性的导电材料、制造技术及一维柔性纤维进一步应用于各类电子器件的主要制备方法,另外总结了近年来基于柔性纤维状电子器件在智能可穿戴领域的应用。最后对一维纤维基智能可穿戴电子器件的机遇和挑战进行了批判性思考。

智能调温纤维及织物

随着可穿戴电子产品和智能纺织品的出现,人们对节能和有效个人体温调节的强烈需求引起了研究人员的广泛关注。为了实现人体热舒适,个人热管理成为调节和平衡人体与周围环境热交换的重要策略。织物作为人体与环境之间物质和能量交换的界面,在控制人体皮肤周围的微气候方面起着不可或缺的重要作用。智能纤维和纺织品具有重量轻、良好的机械柔性、多响应性以及优异的温度调节能力,是个人热管理应用中迫切需要的。本文介绍了用于个人热管理的新兴材料和策略,并根据其热功能进行了分类,包括根据具体应用领域和个人需求进行个人制冷、取暖和恒温的分类。最后,还对用于个人热管理应用的智能纤维和纺织品的机遇和挑战进行了批判性思考。

还原氧化石墨烯/MnO_2气凝胶对甲醛的去除

为制备新型高效去除甲醛材料,采用水热法制备了还原氧化石墨烯(RGO)/MnO_2气凝胶,通过SEM、TEM、TGA、XPS和BET对RGO/MnO_2气凝胶的形态结构及性能进行了表征,并研究了RGO/MnO_2气凝胶对甲醛的去除能力。结果表明:在RGO/MnO_2气凝胶的前驱体中,氧化石墨烯(GO)为单层二维纳米材料;MnO_2气凝胶由MnO_2纳米线组成,MnO_2纳米线的直径在40nm左右,长度达5μm以上,且属于隐钾锰矿型结构。RGO/MnO_2气凝胶是一种由片状材料组成的具有三维多孔结构的材料,该片状材料是由均匀分布的RGO纳米片和MnO_2纳米线组成的,RGO将MnO_2纳米线隔开,起到隔板的作用,使MnO_2纳米线在RGO中均匀分布。RGO/MnO_2气凝胶在100℃以下具有良好的热学稳定性。RGO/MnO_2气凝胶对低浓度甲醛具有较好的去除能力,去除率为62.5%,与MnO_2气凝胶相比,相同条件下RGO/MnO_2气凝胶对甲醛的去除率提高了30.0%,证实RGO有助于提高MnO_2对甲醛的去除能力。

用于可穿戴智能纺织品的复合导电纤维研究进展

智能可穿戴领域是一个集多学科多门类的交叉研究领域,近年来备受各界学者关注。导电纤维作为智能可穿戴设备的枢纽,因其优异的力学性能、突出的电学和光学等功能特性,在智能可穿戴领域具有广阔的应用前景,并成为研究热点。针对目前研究学者对于可应用在柔性智能可穿戴纺织品中导电纤维的研究进展情况,系统地综述了导电纤维(包括金属导电纤维、导电聚合物纤维、碳系导电纤维)的导电机制、制备方法等。并详细阐述了近三年来研究人员运用不同电极材料制备的复合导电纤维的研究进展和未来的应用发展方向,最后总结并展望了此类柔性导电纤维的发展前景。以期望能够对未来可穿戴智能织物设备和小型化的柔性智能电子产品的科研创新研发有所助益。

基于仿生MXene纤维导电网络的柔性透明电极及电容传感器

为了开发具有优良性能的智能伪装隐身器件,使用预模板法制备了柔性透明电极.以叶脉纤维为预模板,在其表面沉积金属碳化物/氮化物(MXene),从而开发了具有透明有序导电网络结构的透明电极.叶脉表面的羟基基团与导电材料的表面活性基团的相互作用极大地提高了导电材料与基底的表面结合力.此柔性透明电极在透光率为80.6%时,方阻为11.4Ω/sq,有效地避免了光电特性之间的“权衡”效应,且在1000次弯曲循环下电阻几乎保持不变,具备良好的耐久性和稳定性.将此透明电极成功制备透明电容式传感器,其灵敏度可达0.09 kPa^(-1),且在1000次循环之后相对电容基本保持不变,具有出色的传感性能和耐久性,可以在人难以察觉的状态下监测人体运动信号.此柔性透明电极和透明电容传感器在可穿戴伪装电子领域具有巨大潜力.