织物基和纤维基自驱动压力传感器的制备及其在人体运动和脉搏信号监测领域中的应用
发布时间：2021-04-20 20:07
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...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 柔性压力传感器
1.2.1 柔性压力传感器的工作原理
1.2.2 柔性传感器的应用以及发展方向
1.3 织物成型技术
1.4 静电纺丝技术
1.5 本课题的主要工作和研究意义
1.5.1 主要工作
1.5.2 研究意义
第二章 织物基自驱动压力传感器的制备及其应用
2.1 引言
2.2 实验内容
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器的制备以及优化设计
2.2.3 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器工作原理
2.3 结果与讨论
2.3.1 织物优化设计结果
2.3.2 全编织型织物基柔性压力传感器输出性能研究结果
2.3.3 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器的应用
2.4 本章小结
第三章 纤维基自驱动压力传感器的制备及其应用
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 摩擦材料的优化设计
3.2.3 纤维基柔性自驱动压力传感器的制备
3.2.4 纤维基柔性自驱动压力传感器的工作原理
3.2.5 测试与表征方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 摩擦电正性材料的优化设计结果
3.3.2 摩擦电负性材料的优化设计结果
3.3.3 纤维基自驱动柔性压力传感器的输出性能研究
3.3.4 纤维基自驱动柔性压力传感器的应用
3.4 本章小结
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性可穿戴传感器件与储能器件的发展现状与挑战[J]. 宋忠乾,韩方杰,孔惠君,许佳楠,包宇,韩冬雪,牛利. 电化学. 2019(03)
[2]摩擦纳米发电机在自驱动微系统研究中的现状与展望[J]. 张弛,付贤鹏,王中林. 机械工程学报. 2019(07)
[3]《中国心血管病报告2018》概要[J]. 胡盛寿,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,陈伟伟. 中国循环杂志. 2019(03)
[4]针织成圈原理及结构组织在飞织鞋面的应用[J]. 刘科江,杨树,陈启贤. 中国皮革. 2018(11)
[5]碳纳米材料在柔性压力传感器中的应用[J]. 罗实,周熙,杨俊,魏大鹏. 功能材料. 2018(08)
[6]针织新技术发展现状与趋势[J]. 蒋高明,高哲. 纺织学报. 2017(12)
[7]微纳结构对电容式柔性压力传感器性能影响的研究[J]. 全勇,魏雄邦,肖伦,吴涛,庞韩英,吴双红,陈志,蒋亚东. 传感技术学报. 2017(03)
[8]生命不止,能量不息——植入式摩擦纳米发电机的研究与应用[J]. 刘卓,王玲,李虎,邹洋,石波璟,欧阳涵,李舟. 科技导报. 2017(02)
[9]体育健身并非越多越好——论过度运动的危害[J]. 刘志刚,刘琴,张朝会. 红河学院学报. 2016(06)
[10]纬编针织柔性传感器结构及其导电性能[J]. 蔡倩文,王金凤,陈慰来. 纺织学报. 2016(06)
博士论文
[1]静电纺微纳米多级结构纤维制备及其在油水分离中的应用[D]. 林金友.东华大学 2012
硕士论文
[1]基于多层次微结构的电容型柔性压力传感器研究[D]. 汪俊.南京大学 2017
[2]静电纺聚偏氟乙烯纳米纤维膜压电性能研究[D]. 王旋.东华大学 2015
本文编号：3150318
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 柔性压力传感器
1.2.1 柔性压力传感器的工作原理
1.2.2 柔性传感器的应用以及发展方向
1.3 织物成型技术
1.4 静电纺丝技术
1.5 本课题的主要工作和研究意义
1.5.1 主要工作
1.5.2 研究意义
第二章 织物基自驱动压力传感器的制备及其应用
2.1 引言
2.2 实验内容
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器的制备以及优化设计
2.2.3 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器工作原理
2.3 结果与讨论
2.3.1 织物优化设计结果
2.3.2 全编织型织物基柔性压力传感器输出性能研究结果
2.3.3 全编织型织物基柔性自驱动压力传感器的应用
2.4 本章小结
第三章 纤维基自驱动压力传感器的制备及其应用
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 摩擦材料的优化设计
3.2.3 纤维基柔性自驱动压力传感器的制备
3.2.4 纤维基柔性自驱动压力传感器的工作原理
3.2.5 测试与表征方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 摩擦电正性材料的优化设计结果
3.3.2 摩擦电负性材料的优化设计结果
3.3.3 纤维基自驱动柔性压力传感器的输出性能研究
3.3.4 纤维基自驱动柔性压力传感器的应用
3.4 本章小结
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性可穿戴传感器件与储能器件的发展现状与挑战[J]. 宋忠乾,韩方杰,孔惠君,许佳楠,包宇,韩冬雪,牛利. 电化学. 2019(03)
[2]摩擦纳米发电机在自驱动微系统研究中的现状与展望[J]. 张弛,付贤鹏,王中林. 机械工程学报. 2019(07)
[3]《中国心血管病报告2018》概要[J]. 胡盛寿,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,陈伟伟. 中国循环杂志. 2019(03)
[4]针织成圈原理及结构组织在飞织鞋面的应用[J]. 刘科江,杨树,陈启贤. 中国皮革. 2018(11)
[5]碳纳米材料在柔性压力传感器中的应用[J]. 罗实,周熙,杨俊,魏大鹏. 功能材料. 2018(08)
[6]针织新技术发展现状与趋势[J]. 蒋高明,高哲. 纺织学报. 2017(12)
[7]微纳结构对电容式柔性压力传感器性能影响的研究[J]. 全勇,魏雄邦,肖伦,吴涛,庞韩英,吴双红,陈志,蒋亚东. 传感技术学报. 2017(03)
[8]生命不止,能量不息——植入式摩擦纳米发电机的研究与应用[J]. 刘卓,王玲,李虎,邹洋,石波璟,欧阳涵,李舟. 科技导报. 2017(02)
[9]体育健身并非越多越好——论过度运动的危害[J]. 刘志刚,刘琴,张朝会. 红河学院学报. 2016(06)
[10]纬编针织柔性传感器结构及其导电性能[J]. 蔡倩文,王金凤,陈慰来. 纺织学报. 2016(06)
博士论文
[1]静电纺微纳米多级结构纤维制备及其在油水分离中的应用[D]. 林金友.东华大学 2012
硕士论文
[1]基于多层次微结构的电容型柔性压力传感器研究[D]. 汪俊.南京大学 2017
[2]静电纺聚偏氟乙烯纳米纤维膜压电性能研究[D]. 王旋.东华大学 2015
本文编号：3150318
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