PZT-Ov/MXene/PVDF压电纤维

自供能生命体征监测

通过氧空位工程与MXene界面设计，实现高灵敏、高功率密度的柔性压电纤维，可集成到织物中进行无线生理监测。

Lv, Yucheng · Yang, Tao · 王恩会 · Bo, Shen · 王康 · 王宏洋 · Chou, Kuochih · 侯新梅

eScience 2026

具体参数

灵敏度

1.46 V kPa⁻¹

峰值功率密度

4.78 μW cm⁻²

能量转换效率

14.8 %

电流密度提升倍数

15

技术优势

功率密度高

峰值功率密度达4.78 μW cm⁻²，能够为可穿戴电子器件提供足够的电功率输出。

灵敏度高

灵敏度为1.46 V kPa⁻¹，可检测微弱生物机械信号。

转换效率高

能量转换效率达14.8%，提高机械能到电能的转换能力。

应用场景

• 电子皮肤：高灵敏度压电纤维可集成到电子皮肤中，感知触觉和压力分布。
• 可穿戴医疗：可贴附在皮肤上监测心率、体温等生命体征，无需外部电源。
• 柔性器件：纤维柔韧可编织，适合制造贴合人体的柔性电子器件。
• 自供能传感：利用压电效应将机械能转换为电能，无需电池即可驱动传感。
• 生物机械能收集：收集人体运动产生的低频机械能，为可穿戴设备供电。