柔性可穿戴传感器及大面积阵列制造新方法

柔性可穿戴传感器作为穿戴式电子系统的重要组成部分,在个人健康监护、人机交互体系以及人造电子皮肤等领域具有广阔的应用前景,是当下最前沿的研究领域之一。文章概要介绍了不同类型的柔性可穿戴传感器的研究现状,简略归纳了柔性传感器中的关键技术参数,同时对柔性传感器大面积阵列制造所面临的挑战及新方法进行了阐述和分析,最后展望了柔性传感器未来的发展趋势。     

可穿戴式柔性电子应变传感器

传统的电子应变传感器大多基于金属和半导体材料,其便携性、柔韧性和可穿戴特性差.随着柔性电子材料和传感技术的快速发展,柔性应变传感器在电子皮肤和机器人等领域的应用引起人们越来越广泛的关注.由于生物相容性好,同时兼具可穿戴性、实时监测、非侵入式等一系列优点,高弹性和可拉伸性应变传感器的开发逐渐成为研究热点.本文综述了近年来可穿戴式柔性电子应变传感在材料发展、传感机理、集成输出及潜在应用等方面的研究进展,对可穿戴式柔性电子传感器所面临的挑战做了简单讨论,提出了一系列可能的优化及解决方案,并对其未来的发展方向进行了展望.     

导电微纤维的微流控制备及其在柔性电子领域的应用

柔性电子是一种新兴的电子技术.近年来,随着电子材料研究的深入,柔性电子已成功地与多个学科领域结合,成为跨学科研究的热门领域之一.与传统的刚性电子产品相比,柔性电子在轻便性、生物相容性、可穿戴性、机械稳定性和灵活性等方面展现出极大的优势.而纤维材料作为柔性电子系统的基础结构之一,其具有质量轻、机械柔韧性好、功能性多样的优点,在柔性电子膜、纺织品、可穿戴设备等多个行业中发挥着重要作用.在多种纤维制备方式中,微流控可以实现对微通道流体的精准操控,被证实可以实现多样化结构微纤维的制备.随着理论研究的深入和技术工艺的革新,微流控技术被认为是一种经济而有力的用于制造柔性导电微纤维的工具,并推动了其在柔性电子器件如传感器、储能器等方面的应用.因此,本文首先总结微流控纺丝技术在导电微纤维制备领域的研究进展,包括实心结构、核壳结构及多组分结构微纤维的制备;然后,重点介绍导电微纤维在传感、能量存储、组织工程等柔性电子领域的应用进展;最后,针对导电纤维用于柔性电子领域将面临的挑战和发展方向进行展望.     

机器学习在可穿戴智能传感系统中的应用与进展

近些年,随着传感器和集成电路制造工艺的高速发展,可穿戴设备的应用越来越多;同时,利用人工智能和机器学习方法来辅助和促进可穿戴系统的应用也得到了广泛的研究.机器学习辅助的可穿戴智能传感系统可以跟踪监测人体活动和生命体征信号,在人机交互、数字健康乃至临床诊断等领域具有重要的应用前景.本文详细介绍和讨论了近期可穿戴传感器件、机器学习算法及其辅助可穿戴传感应用等研究进展,并探讨了机器学习辅助的可穿戴传感系统面临的挑战,总结了有待改进之处.同时,本文也针对机器学习在可穿戴传感系统中的进一步应用提出了潜在的解决方案和可能的发展方向.     

高韧柔性电子制备的新途径

<正>柔性电子技术将电子器件制作在柔性基体材料上,赋予传统电子器件可延展、可穿戴等特征.这一技术在各领域,尤其是生物医疗领域有着广泛的应用前景,例如能够与人体表面紧密贴合的柔性电子器件,可以实时检测人体的生理参数,从而可实现从当前疾病的治疗到将来疾病的预防和健康管理的医疗模式转变.与人体组织集成的柔性电子对基体材料提出了苛刻要求:既要十分柔软(低弹性模量),能与复杂的目标表面充分贴合,又要十分强韧(较高强度),     

自愈合柔性储能器件研究进展

柔性储能器件由于具有可弯曲、折叠、拉伸等特点而广泛应用于智能皮肤及柔性可穿戴器件等领域.但是储能器件在柔性变形过程中会导致电极材料产生微裂纹甚至脱落,显著降低储能器件的电化学性能及使用寿命.自愈合的柔性储能器件通过在材料中引入愈合剂或者可逆化学键,致使材料在发生机械损伤时自动愈合,恢复材料的微观机械结构及电导率,进而实现储能器件的机械柔韧性及电化学性能的修复.本文总结了自愈合机理,针对柔性储能器件主要介绍了基于可逆非共价键及共价键诱导的具有自愈合功能的柔性电极、电解质、基底和封装材料的发展现状,最后总结探讨了自愈合柔性储能器件所面临的挑战及未来发展方向.     

前沿

<正>世界首款可穿戴无人机美国斯坦福大学研究员设计的一款可穿戴四旋翼无人机能够佩戴在手腕上。这款无人机名为"Nixie",折叠后变成一个腕带,它是世界上第一款可穿戴无人机。用户可以利用计时器或者手势召唤Nixie,只需要按一下按钮,便可展开Nixie,放飞后可利用机载运动传感器追踪操作者。     

基于高电导率石墨烯膜的低功耗柔性应变传感器

人们往往通过感觉器官(如眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤等)获得外界信息.然而,随着科技的日益发展,人体的感官已经不能满足生产活动中高精度测量的应用需求,各类型的传感器应运而生.作为传感器的一个分支,应变传感器用于定量探测物体表面的变形,在可穿戴电子设备、机器人、人体健康监护系统、语音康复训练系统等领域,展现出巨大的应用潜...     

基于高电导率石墨烯膜的低功耗柔性应变传感器

<正>人们往往通过感觉器官(如眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤等)获得外界信息.然而,随着科技的日益发展,人体的感官已经不能满足生产活动中高精度测量的应用需求,各类型的传感器应运而生.作为传感器的一个分支,应变传感器用于定量探测物体表面的变形,在可穿戴电子设备、机器人、人体健康监护系统、语音康复训练系统等领域,展现出巨大的应用潜力.应变传感器可以分为电容式、压电式、电阻式、摩擦生电式四种类型[1].     

用于超级电容器的柔性多孔富氮碳电极的制备与性能

柔性固态超级电容器作为一种新型能量存储器件,与传统平行板电容器相比可以达到更高的能量密度,相比普通电池则具有更大的功率密度和循环使用寿命,展示出良好的电化学性能,并具有高功率密度和循环稳定性好等优点,因而受到越来越多的关注,在可穿戴设备、柔性电子器件等诸多领域有着广泛的应用.目前,柔性电极材料的选取与制备是柔性超级电容器研究中十分活跃的方向,其中,碳基电极因为具有良好的电导性能、循环稳定性、高功率密度等特点,被国内外学术界广泛认可.本文提出了一种高效、简便制备碳基电极的方法,得到多孔富氮纳米片结构的碳电极,并对不同实验条件下的碳化电极样品做了全面的表征分析与性能测试,得到了较为理想的柔性碳化电极样品,其质量比电容达26 F/g,面积比电容达226 mF/cm2,等效串联阻抗仅为4?,具有很好的电化学性能.     

柔性交流输电技术在智能电网中的研究现状与展望

柔性交流输电技术为发展智能电网提供了保障,且在不久的将来一定会有广阔的市场前景。文章在介绍了智能电网的概念以及输变电系统对智能电网的作用的基础上,重点阐述了不同类别的柔性交流输电设备。     

智能传感器在现代汽车电子中的应用

文章从汽车电子操控和安全系统谈起,论述了智能传感器在现代汽车电子中的应用。     

浅谈磁电式与霍尔式速度传感器在汽车上的区别

文章针对应用较广的磁电式传感器和霍尔式传感器展开论述，分别介绍了两者的工作原理和区别。     

光孤子通信传输控制方案与系统技术

光孤子通信是新颖非线性全光通信，本文详细讨论了光孤子通信传输控制方案与系统技术。     

基于合并电源60044-7/8与61850-9-2传输协议在智能变电站中应用的研究

变电站自动化建设是我国电力系统近年来重点建设项目,由此各种新技术和方法在智能变电站中得以广泛应用。文章对基于合并电源60044-7/8与61850-9-2传输协议在智能变电站中应用进行了探讨,分析其应用情况,这对提高智能变电站建设水平有着重要的现实意义。     

Recent advances in metal nanowire-based transparent conductive films:Fabrication and applications

Transparent conductive films(TCFs) have attracted intense attention in many electronic products, such as flexible devices, organic light-emitting diodes and stretchable electronics. Indium tin oxide(ITO) is the most commonly used transparent conductive material. However, the instinct brittleness, low reserves and high manufacturing costs associated with ITO prompted searching for a suitable alternative. The alternatives are expected to have a comparable optoelectrical performance with ITO, excellent flexibility and low cost. At present, metal nanowires(NWs) are the only alternative to ITO that satisfy these requirements concurrently. Nevertheless, practical applications of metal NWs are still limited by several drawbacks, including the poor quality of synthesized NWs, the loose wire to wire junctions, and the low resistance against oxidation or corrosion. This review summarizes the recent developments of TCFs to address these challenging issues and highlights some most important fabrication methods to improve the conductivity and stability of TCFs. At last, the applications of TCFs in a variety of devices, such as transparent heaters, organic light-emitting diodes and electrochromic devices, are also discussed.     

石墨烯柔性超级电容器

石墨烯具有独特的二维纳米结构、高比表面积和优异的电化学性能,而且变形后仍保持器件的原始性能。分析了石墨烯柔性超级电容器的工作原理,研究了以石墨烯为电极材料的柔性超级电容器的变形特性,其变形类型可由小角度弯曲、卷曲和拉伸扩展至任意静态变形,甚至动态变形。最后对石墨烯柔性电容器在便携式电子器件中的应用进行了展望。     

公交智能化调度系统的应用介绍

公交智能化调度系统是先进的公共交通管理系统的核心部分。本文对公交智能化调度系统的构成以及基础数据的采集与处理,智能化调度方法作了分析与介绍。     

双排桩支护结构在深基坑中的应用

双排桩支护结构在工程中已被广泛采用,文章采用弹性法进行双排桩的内力计算与分析,选取合理的几何参数和布置形式,提出施工方案并进行现场监测。通过实测数据与理论计算值对比分析表明,在深基坑支护中,双排桩是一种行之有效的形式,可以大大减少土体的位移,满足基坑开挖的需要,同时采用弹性法进行双排桩的设计计算也是可行的。     

机械设备故障的智能诊断及预测维修系统的研究

随着新理论、新技术的提出与发展,机械设备故障智能诊断技术获得了新的发展机遇。文章针对目前国内设备故障智能诊断技术的发展情况,对基于专家系统的智能诊断系统及多传感器信息融合智能诊断技术进行了分析和研究。