近日,数字科技与创意设计学院沈雷教授团队在智能可穿戴纺织设计领域取得重要进展。该研究论文发表在材料领域TOP期刊《Nano Energy》上,题为“Bionic Double-helix Braided Ultra-Stretchable Energy-Harvesting Yarns for Power and Wearable Electronics”的研究论文。该期刊是材料科学、电子工程和可再生能源领域中的领先期刊之一,最新影响因子为16.986。陈丽君老师为该论文第一作者。
随着5G和物联网的发展,可穿戴柔性传感器在人体机能接口、医疗监测和软体机器人中有广泛应用。摩擦纳米发电机(TENGs)通过将机械能转化为电能,实现自供电,可用于人体健康、运动监测及传感。然而,基于应变纱线基摩擦纳米发电机(TENGs)传感器的舒适性、灵敏度、检测限、高效制造技术的相关研究较为有限。针对上述问题,沈雷教授团队基于仿生双螺旋结构的高速编织技术,成功研发出高性能大应变纱线基摩擦纳米发电机(DHBY-TENG),创新性地解决了传统可穿戴能源器件在弹性、舒适性和量产化方面的技术瓶颈。DHBY-TENG具备500%的超弹性应变、接触舒适性及较高的结构稳定性,其高检测精度使其可用作自供电导线、实时婴儿床预警系统和自计数瑜伽弹性绳。这项工作为基于纺织品的TENG作为自供电多功能大应变传感器的发展提供了参考和指引。
该研究工作获得无锡市“太湖之光”科技攻关计划(基础研究)(K20241035)、江南大学中央高校基本科研业务费(项目号:JUSRP124039)、国家重点实验室开放课题基金项目(FZ20230018)的资助。

基于仿生双螺旋结构的高速编织智能纱结构图
论文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285525001910