镀银尼龙编织绳的应变传感与电致发热性能

作     者：司苏求 孙凌宇 王龙生 黄聃 许福军 刘玮 

作者机构：上海工程技术大学纺织服装学院 上海仪耐新材料有限公司 东华大学上海市现代纺织前沿科学研究基地 

出 版 物：《东华大学学报(自然科学版)》 (Journal of Donghua University(Natural Science))

年 卷 期：2024年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 082102[工学-纺织材料与纺织品设计] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(52503120) 

主　　题：镀银尼龙纱 应变传感 可穿戴电子设备 导电性能 电热性能 

摘      要：在可穿戴技术方面，具有超强柔韧性和功能性的电子器件备受关注，但制造稳定持久的导电纤维仍具挑战性。编织结构因其均匀和稳定的纤维排列方式，赋予材料更高的抗拉强度和耐磨性。采用编织机将镀银尼龙纱制成绳状结构，系统研究编织参数（如纱锭数量和编织角度）对编织绳性能的影响。结果表明，与单根镀银尼龙纱相比，镀银尼龙编织绳的断裂伸长率提高230%以上。采用6锭、编织角度15.8°的参数编织的镀银尼龙编织绳展现出优异的力学和电学性能（断裂强度最高达184.7 MPa，传感系数超过1.3），以及良好的电热性能，在两端施加1.75 V电压时，温度可达87.8 ℃，显示出广泛的应用潜力。通过嵌入技术将编织绳嵌入平纹针织物中，制成应变传感指套和护腕后，能够有效监测手指的弯曲和手腕的连续转动，在人体运动监测领域展现出巨大的应用前景。