可穿戴傳感技術(shù)因傳感范圍寬、響應(yīng)/恢復(fù)時間快、與人體皮膚貼合等優(yōu)點(diǎn)，在智慧醫(yī)療和智能機(jī)器人等多個領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，多功能集成的可穿戴傳感器因其電子元器件容易產(chǎn)生熱量積累，因此可靠性較低、使用壽命較短。此外，可穿戴傳感器不可避免會產(chǎn)生電磁輻射，從而對人體健康造成不可逆的損害。因此，設(shè)計兼具高效熱傳導(dǎo)和優(yōu)異電磁干擾屏蔽性能的可穿戴傳感器迫在眉睫。

成果

纖維素納米纖維（CNFs）來源于豐富的天然生物質(zhì)資源，因其重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、生物降解性好而被廣泛用于功能器件。北京化工大學(xué)楊丹教授團(tuán)隊首先采用單寧酸和修飾石墨烯納米片（mGNPs），然后通過靜電自組裝及真空抽濾將其取向分散在CNFs中，進(jìn)一步通過熱壓制備出石墨烯納米片密實層狀分布的復(fù)合材料（CNF/G）。所制備的纖維素基復(fù)合材料中，mGNPs沿CNFs取向分布并與其緊密連接，形成類似人類神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致復(fù)合材料的面內(nèi)導(dǎo)熱率高達(dá)136.2 W/(m·K)，電磁干擾屏蔽效率達(dá)到105 dB。同時該復(fù)合材料還具有出色的拉伸強(qiáng)度（39.88 MPa）和焦耳加熱溫度（141.1°C）。將所制備的纖維素基復(fù)合材料組裝成摩擦電效應(yīng)傳感器，不僅可以實時監(jiān)測人體運(yùn)動，還可以幫助患者利用莫斯密碼與醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程交流，從而建立醫(yī)患間人機(jī)交互系統(tǒng)。更為重要的是，該纖維素基傳感器具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性能，在未來柔性電子產(chǎn)品、智慧機(jī)器人、個性化醫(yī)療通信等領(lǐng)域?qū)⒕哂芯薮蟮膽?yīng)用潛力。

來源：傳感器專家網(wǎng)