编织式智能纱线

超高强力兼具传感

同时实现超高机械强度和摩擦电传感，耐久且舒适，适宜人体防护与运动监测。

Kai, Wang · Yunchu, Shen · Wang, Tairan · Zixin, Li · Zheng, Baoping · Dong, Zhijia · 宁方刚 · Gaoming, Jiang · 赵刚 · 陈超余 · 马丕波

Advanced Fiber Materials 2024

具体参数

拉伸强度

{'zh': '194.83', 'en': '194.83'} N

耐磨循环次数

{'zh': '306', 'en': '306'} cycles

水接触角

{'zh': '115.49', 'en': '115.49'} °

开路电压

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} V

技术优势

超高强度，可作防护

基于包芯双轴向编织结构优化，纱线拉伸强度达194.83 N，可直接提供物理防护。

耐磨耐酸碱，适应复杂环境

纱线可承受306次磨损循环，水接触角115.49°，疏水且耐酸碱飞溅，适合户外或恶劣环境。

可大规模针织生产

采用成熟的纬编针织技术即可将该纱线制成智能织物，无需复杂后处理，便于大面积应用。

兼具自供电传感

基于摩擦纳米发电机原理，纱线在受力时产生1.5 V、3.0 nA和0.5 nC的电信号，实现运动监测。

应用场景

• 可穿戴运动监测：用于户外运动护具中实时监测动作，同时提供肘部等部位的高强度防护。
• 电子皮肤：凭借柔性和摩擦电感知能力，可贴合人体作为自供能触觉与运动感知层。
• 柔性智能织物：直接纬编为舒适、高强、传感一体化织物，替代传统导电纱线织物。
• 个人防护装备：以超高强度和耐酸碱性能，为存在冲击、飞溅风险的场景提供物理防护。
• 摩擦纳米发电机：将摩擦起电与高强编织结构结合，实现无额外电源的传感功能。