柔性力感知电子织物的制备及其人体运动监测系统构建

为开发步态失稳监测系统和压疮监测与预防床垫等老龄健康维护产品,研发了一种用于人体运动监测的柔性压阻式压力传感电子织物,2个电极层织物通过正交配置形成传感点阵,由石墨烯与离子液体改性处理的棉织物构成中间导电层。实验结果表明:该电子织物在0~5 kPa压力范围的传感灵敏度为0.15 kPa^(-1),且呈现良好的线性关系,加载、卸载时具有快速响应时间(20、30 ms),经校准实验所得压力映射图呈现良好均匀性,传感性能可重复8000次循环。将自主设计的上位机软件、下位机电路等集成智能电子织物压力分布监测系统,可达成对不同身体部位的压力大小及其分布情况的实时连续监测,未来可用于步态分析、压疮监测与预防床垫、人体运动特征等辨识。

织物电子器件及系统的发展现状、科学问题、核心技术和应用展望

织物电子学研究对象是具有产生、传输、调制或测量等电子功能的纤维或纤维集合体.织物电子系统通常由织物电子器件和微电子器件混合互补集成而成.它们作为可穿戴系统的一个重要分支,可为人类提供多种功能,如感知、驱动、自适应、交流、自我修复、记忆、学习等,而不影响系统本身的服用性.本文从织物电子器件和系统的定义出发,阐述了不同类别织物电子器件的发展现状,提出织物电子器件和系统的一些关键科学问题,如功能材料结构与性能的关系、织物电子器件和系统集成的多物理过程、评价系统及安全问题等.并结合在研发织物电子可穿戴系统及实施工程化产业化过程中的切身体会,介绍织物电子器件和系统方面的核心技术及其应用前景.重点对织物电子器件或系统在医疗健康、运动监测、智能防护及增强现实/虚拟现实4个方向的应用及其应用前景进行分析.

柔性电子织物的构筑及其压力传感性能

针对薄膜基、凝胶基柔性传感器的透气透湿性差、穿着舒适性低等问题,提出一种基于压阻效应的柔性电子织物制备策略,构筑以1+1罗纹导电织物电极层、MXene改性棉织物中间导电层为基础的结构模型,缝纫复合各功能层形成三明治结构柔性电子织物,研究其可穿戴舒适性能及传感性能,阐述其未来工业化生产的潜力。结果表明:全纺织基柔性电子织物在低压力范围(0~3 kPa)内的灵敏度约为0.4095 kPa^(-1),具有较好的线性度;2 g砝码可使其电阻变化率超过3%,具有较好的低压监测性能;响应时间小于50 ms,足以用于人体运动信号监测;在8000次施压循环后仍保持稳定的电阻变化,表现出优异的耐久性;此外,兼有较佳的热湿舒适性,其透气率为270.49 mm/s,透湿率为3420 g/(m^(2)·24 h)。柔性电子织物对人体动态信号有优异的识别能力,在运动训练、医疗保健及军事防护等领域具有广阔的应用前景。

聚乳酸非织造基材触摸传感电子织物制备及其性能

针对现有薄膜状、硅胶基触摸传感器件抗弯折性差、热湿舒适性不佳等问题,提出了采用柔软亲肤的聚乳酸非织造材料为基材构筑柔性触摸传感电子织物的研究策略,构建聚丙烯酰胺-氯化锂离子水凝胶双向离子导电体系,采用芯吸沉积效应制备石墨烯导电非织造织物,复合形成层叠结构电子织物,研究触摸传感电子织物对触摸动作的识别及不同机械形变对触摸信号的影响规律。结果表明:触摸传感电子织物可定位识别触摸动作;响应时间仅为25 ms,表现出优异的响应速度;在不同速度触摸下,触摸信号波动率仅为5%,表现出优异的稳定性。弯曲循环500次后,触摸传感电子织物的触摸性能仍维持恒定,表现出优异的抗干扰性。此外,触摸传感电子织物具有优异的热湿舒适性,可长期穿戴。基于此,触摸传感电子织物可实现显示界面的控制功能,在可穿戴人机交互领域具有广阔的发展潜力。

矿井勘探用智能电子织物及其安全防护可穿戴研究

针对传统传感设备的柔软性差、可穿戴舒适性低等问题,提出一种基于电容效应的全纺织基柔性电子织物的制备策略,采用镀镍铜织物作为电极,以纬平针织物作为介电层,构筑得到针织物基传感器。镀镍铜机织物电极层和中间针织物介电层厚度均在微米级别,拥有良好的透气和透湿性,也具有良好的可穿戴舒适性。结果表明,全纺织基柔性电子织物在压力范围0~400 kPa内的灵敏度约为0.00044~0.0025 kPa^(-1),具有较好的线性度;在8000次施压循环后仍保持稳定的电容变化,表现出优异的耐久性能;此外,三维织物基传感器显示出很好的服用性能,透气性为168.20 g/(m^(2)·h)和透湿性为537.86 mm/s。全纺织基柔性电子织物对人体动态信号有优异的识别能力,在矿井勘探等安防领域具有广阔应用前景。

先进电子技术在纺织科技中的应用进展研究

先进电子技术在纺织科技中的应用朝着智能化、功能化、环保化和安全化方向发展,为纺织科技行业带来了更多的革新机会。文章以先进电子技术为切入点,首先阐述了先进电子技术的概念和优势;其次从电子纺织品、纺织生产、染色、印花及纺织材料等方面出发,采用案例分析法阐述了先进电子技术在纺织科技中的应用现状;最后从智能化、个性化、创新化方面总结了先进电子技术在纺织科技中的应用特点,为研究纺织科技可持续发展提供借鉴。

可穿戴式电子织物仿生皮肤设计与应用研究

为满足电子仿生皮肤的穿戴舒适度，提出了一种电容式柔性织物压力传感器，采用丝网印刷工艺，以织物为柔性基体，炭黑填充型复合弹性电介质和有机硅导电银胶制备柔性压敏触觉单元。介绍了压敏单元的结构设计与感知机理，研究了炭黑含量与温度对织物触觉单元性能的影响，改善了该电子织物的输出线性度与重复性，实现了0—700kPa量程范围迟滞误差为5．6％，动态响应时间为89ms，灵敏度为0．02536％／KPa，同时，引入温度补偿以提升触觉感知准确性。通过将织物压敏单元应用于足底压力信息的时空分布研究和机械手的软抓取实验，其足底压力分布及触觉感知实验结果表明，该电容式柔性织物压力传感器具有良好的工作稳定性与触觉感知功能，为可穿戴式人工皮肤的研究提供了一种设计方案。

应用纱线序列图像的电子织物构建

为检测纱线条干均匀性对织物外观的影响,在纱线条干图像测量的基础上,提出了一种基于纱线序列图像的电子织物的构建方法。通过建立织物组织变化模型和光照模型,将纱线直径数据与基元组织点外观灰度纹理分布相结合,构建电子织物外观数学模型。通过将采集的纱线序列图像进行图像分割和形态学运算等处理,获取纱线直径数据,代入构建的织物外观数学模型中,实现基于纱线序列图像的电子织物的模拟并且相关参数可调。通过选择合理的织物结构参数,提出的电子织物模型能够真实地反映纱线条干均匀性对织物外观的影响,准确预测布面效果。

电子织物研究进展

电子织物是织有或者植入电子功能组件、模块互联和电源等器件的智能布块,被认为是实现普适计算的一种理想平台,也是物联网的一种使能器件.文中首先介绍了电子织物系统的定义,分析了织物系统的特点,并界定了电子织物研究的两个阶段;提出了电子织物的研究框架,把这个新兴研究领域的开放问题归类为5个研究层面和2个研究侧面.随后,简要介绍了各个研究小组及其标志性工作和原型演示系统;在此基础上,按照研究框架,评述了现有研究成果.最后,文中讨论了现阶段该领域的研究趋势和热点问题.

基于心电信号采集的监护服用电子织物研究

为实现心电信号的长期穿戴式监测,开发出耐用性能较优的柔性智能纺织品,以棉针织物为基体材料,选用280 D镀银导电缝纫线经缝制法制备电子织物。通过正交实验设计,采集在不同缝制参数下电子织物的心电信号,并与临床医用心电进行对比,分析电子织物心电信号的可靠性。并对电子织物导电性、拉伸性、耐磨性和耐水洗性等性能测试。采用Borda数法综合平衡了电子织物的心电信号采集效果及耐用性能,为基于心电信号采集的监护服用电子织物的优化提供基础。

一种容错增强的电子织物网络

在已有的电子织物令牌阵列网络的基础上,提出一种容错增强的电子织物网络.新的增强网络采用令牌环正反向交替运行机制和简单路由表机制,并与已有网络进行仿真比较.结果显示,此增强网络的容错性能明显优于已有网络.

电子提花黑白像景织物的产品设计原理

电子提花技术和CAD技术的应用,给黑白像景织物的设计和生产带来了技术上的突破,本文结合黑白像景织物的特点,从设计原理上分析了该类织物的产品设计。

电子式织物强力仪动态检定方法探讨

提出用一种重力摆锤装置对织物强力仪进行动态力值检定的方法，并加以论证和计算。

监护服用电子织物的制备及性能研究

为实现对人体生理信号的有效预警和长效监护,具备监护功能的智能纺织品应运而生。采用缝制法,将棉/氨纶针织物(棉质量分数为96.0%、氨纶质量分数为4.0%)作为基础织物,经抗菌处理后缝入镀银导电线,选择3项缝制工艺参数即面线张力、线迹长度及线迹宽度设计正交试验。结果显示:3项缝制工艺参数对电子织物的服用性能均有影响,线迹长度的影响最大、线迹宽度的影响次之、面线张力的影响最小,并通过综合平衡分析确定最优缝制工艺参数组合为面线张力选用0.10 N、线迹长度选用3.5 mm、线迹宽度选用3.0 mm。制备的监护服用电子织物能够获得稳定的电子信号。

电子织物测长打卷机

由天津市针织厂设计、江苏靖江县染整设备厂制造的新型电子织物测长打卷机已问世.该机适于纺织行业棉、毛、丝、麻,尤其适用针织涤纶布量码打卷使用.经有关专家检测认为,该设备结构简单紧凑、电子计数直观准确;测长打卷效率高、操作简便、使用时无任何抻、拉现象.它由主,电机架、拨展部份、传送计数部份。

YG（G）026D型多功能电子织物强力机在服装行业的应用

介绍了ＹＧ（Ｂ）０２６Ｄ型强力机的测试功能，原理及在服装，衬布企业中的具体应用。

电子织物强力机（CRE）与普通织物强力机（CRT）对比试验

通过对同一织物在电子织物强力机和杠杆织物强力机上的比对试验及数据分析，使没有条件配备电子织物强力机的中小型企业，对内部控制织物强力，做到心中有数。

能织成电子纺织物的纱线电池

提及针织工业,业界通常不会联想到一件由纱线制成的毛衣和围巾可为手表和灯提供电力。但这正是目前美国一研发团队(ACS Nano)报告的研究项目和试验内容。迄今为止,世界上的电子织物包括机织纺织品、针织品、无纺品、层压织品、编织品、刺绣品以及带有电子集成元件的印制纺织品。这些材料中包括导电纤维、导电纱线、导电涂层、导电刺绣图案和导电叠片。电子元器件可以是传感器(生理或环境下使用)、可穿戴式计算机技术、可穿戴执行器和控制元件、集成线路、LED、OLED。但是,这些智能纺织物是需要电能的,上述提及的纺织物均需附带电池。