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近年来,可穿戴柔性压力传感器在医疗领域的应用研究越来越深入和成熟,相对于目前在医疗系统中使用的监测体征信号的设备,此类可穿戴类型的设备具有自驱动、柔性可穿戴、透气性、可水洗性、便携性等优点,朝着“可穿”方向发展的同时需要兼顾设备的灵敏度、耐久性、使用寿命、供能等问题,将其应用在人体运动信号和脉搏信号的监测中,能实现对人体运动量的调节和控制以及通过脉搏信号分析进行心血管疾病等的预防,为运动健康和医疗诊断等提供有效的参考资料,具有重要研究意义,研究者也都在研究兼顾可穿戴性和传感器传感性能的解决方法。摩擦电式压力传感器基于摩擦起电和静电感应效应的协同作用实现传感功能,并且不需要外部电源的供电,有效实现自驱动功能,并且原料的可选择性广,输出性能优异,在可穿戴自驱动压力传感器的发展和应用领域的拓展中起到重要作用。提高传感器使用性能的方法之一就是增加接触材料的粗糙度,增加单位面积内摩擦材料之间的接触面积。另外使用传统织物成型方法编织的织物和静电纺丝技术制备的纳米纤维膜都具有良好的柔性和透气性等性能,应用于传感器的制备有利于实现其可穿戴性能,同时可以通过一定的优化设计手段提高其输出性能和灵敏度等。本研究分别将传统织物成型技术和静电纺丝技术与可穿戴型摩擦电式压力传感器的制备相结合,一方面手工编织此类传感器的两片功能层织物,通过经纬纱线的优化组合制备压力传感器应用于运动信号和脉搏信号的监测;另一方面使用静电纺丝技术制备传感器的两种摩擦层材料,使用设计的PDMS基底作为支撑材料,通过掺杂和使用混合溶剂的方法提高器件的输出性能,并将其应用于运动信号和脉搏信号的监测,实现自驱动和医疗监测的目的。具体研究内容分为以下两部分:(1)通过改变编织经纬纱Nylon和PTFE,使单片织物由电性能相同或相反的纱线编织而成,测试四种传感器的输出性能,最优组合为经纬纱线电正负性能均相反的编织织物组成的传感器,在压力范围为1-2 k Pa时,传感器的灵敏度为1.331 V/k Pa,并能监测到运动信号和脉搏信号,且根据运动频率和强度的改变输出信号也会相应改变,可以根据脉搏信号得到人体心率,对医疗监测均有重要意义。(2)通过静电纺丝技术制备乙基纤维素EC纳米纤维膜和PVDF/Ag NWs纳米纤维膜,通过使用混合溶剂和调节Ag NWs掺杂含量的方法提升器件的灵敏度和输出性能,在0-3 k Pa压力范围内传感器的灵敏度为1.67 V·kPa-1,并能监测到运动信号和脉搏信号,且根据运动频率和强度的改变输出信号也会相应改变,根据监测到的脉搏信号能得到人体心率和桡动脉增强指数等医疗信息,对疾病预防和健康评估有重要的参考价值,能拓展在医疗监测领域的应用。