基于超稳定钙钛矿发光丝的柔性、可视、多功能湿度应变传感器

学术背景 随着物联网和可穿戴电子设备的快速发展,智能传感器在生理监测、智能服装和人机交互等领域的需求日益增长。特别是柔性多功能传感器,因其在皮肤湿度检测、生理活动监测等方面的潜在应用而备受关注。然而,现有的可视化多功能湿度-应变传感器在集成后仍面临诸多挑战,如传感性能不佳、耐久性差、温度干扰明显以及大规模生产困难等问题。为了解决这些问题,研究人员开始探索新型材料和结构设计,以提升传感器的性能和稳定性。 钙钛矿材料因其优异的光学性能、低成本和易于制备等特点,近年来在智能可穿戴电子设备中得到了广泛应用。然而,钙钛矿材料在湿度和机械应变环境下的稳定性问题仍然是一个技术瓶颈。为此,本研究提出了一种基于超稳定钙钛矿发光纤维的柔性、可视化多功能湿度-应变传感器,旨在通过创新的材料和结构设计,解决现有传感...

可持续电子领域的新突破:全聚合物水系纤维电池

学术背景 随着可穿戴电子设备(如健康监测设备和人机交互设备)的快速发展,市场对柔性、安全且可持续的电源解决方案的需求日益迫切。传统的锂离子电池虽然广泛应用,但其刚性结构、安全隐患、环境污染问题以及对稀有矿物的依赖,使其难以满足这些新兴需求。纤维形状的电源因其优异的柔性与纺织品的兼容性,成为了一种极具潜力的替代方案。其中,基于聚合物的柔性水系储能系统因其固有的安全性、柔性以及使用可再生、可回收的有机电极材料和环保的水系电解质而备受关注。然而,这类系统仍面临电化学稳定性窗口有限、聚合物电极不稳定以及电极-电解质相互作用复杂等挑战。 为了解决这些问题,研究人员致力于开发新型的柔性电池技术,特别是全聚合物水系纤维电池。这类电池不仅能够满足可穿戴设备的柔性需求,还能通过使用环保材料降低对环境的影响,推...

熔喷与呼吸图技术结合实现大规模生产具有分层结构的聚乳酸非织造布,用于持久高效的空气过滤

新型可降解空气过滤材料:PLA熔喷非织造布与呼吸图案技术的结合 学术背景 随着空气污染问题的日益严重,尤其是细颗粒物(PM2.5)对人体健康的威胁,高效空气过滤材料的需求不断增加。传统的空气过滤材料大多依赖于石油基材料,如聚丙烯(PP),这些材料不仅不可降解,还会对环境造成长期污染。因此,开发可降解、高效且耐用的空气过滤材料成为了研究的热点。 聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)作为一种生物基材料,具有良好的可降解性和加工性能,被认为是替代石油基材料的理想选择。然而,传统的PLA熔喷非织造布(Melt-Blown Nonwovens, MN)在过滤性能上存在不足,尤其是其过滤效率主要依赖于静电效应,而静电效应在长期储存和使用过程中会逐渐衰减,导致过滤性能下降。为此,研究人员希望...

耐用的 Fe3O4/PPY 颗粒流纺纺织品用于电磁干扰屏蔽和焦耳加热

学术背景 随着电子设备的普及,电磁污染(Electromagnetic Interference, EMI)对人类健康和设备寿命的负面影响日益显著。传统金属基电磁屏蔽材料虽然具有较高的导电性,但其刚性和加工性能差,难以满足可穿戴设备的需求。因此,开发柔性、耐用且可定制的电磁屏蔽材料成为研究热点。导电聚合物如聚吡咯(Polypyrrole, PPy)因其良好的导电性、热稳定性和低毒性,被认为是理想的电磁屏蔽材料。然而,现有的电磁屏蔽材料在耐用性和大规模生产方面存在瓶颈,阻碍了其工业化应用。本文旨在通过一种新型的粒子流纺丝技术,制备一种可大规模生产的Fe3O4/PPy复合纺织材料,兼具电磁屏蔽和焦耳加热功能,以解决上述问题。 论文来源 该论文由Jiaxin Liu、Shuo Qi、Hongsha...

一种便携、可喷涂、高度可塑、弹性且疏水的抗菌纤维伤口敷料,用于感染伤口愈合

学术背景 伤口感染是全球范围内患者和医疗专业人员面临的重要问题,尤其是在处理严重伤口时,不合适的敷料可能会增加感染风险,延长愈合时间,甚至导致更高的死亡率和经济负担。传统的伤口敷料,如纱布和创可贴,虽然广泛使用,但存在诸多局限性。例如,纱布可能导致过多的血液流失,且限制了手部等部位的活动,而创可贴则缺乏透气性,容易在出汗后导致伤口区域潮湿,增加感染风险。因此,开发一种既能有效防止感染,又具备良好透气性、延展性和防水性的新型伤口敷料成为了当前研究的重点。 近年来,纳米纤维和微纤维膜因其柔软性和优异的变形能力,被认为在伤口修复中具有巨大潜力。然而,传统的静电纺丝技术虽然能够生产纤维敷料,但其复杂的工艺和高电压电场可能会损害生物活性分子的活性。因此,研究人员开始探索其他纤维制备技术,以克服这些限制...