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基于表面增强拉曼光谱的纳米纤维基生物传感器的研究进展

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纺织学报 2023年第11期44卷 216-224页

作者：徐志豪徐丹瑶李彦王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

为促进纳米纤维基表面增强拉曼光谱(SERS)传感器在生物医用领域的开发及应用,介绍了纳米纤维基SERS基底的组成与性能评价指标,纳米纤维基底的构建方法及其性能影响因素。通过总结纳米纤维基SERS基底的构建方法,阐述了纳米纤维与等离子... 详细信息

为促进纳米纤维基表面增强拉曼光谱(SERS)传感器在生物医用领域的开发及应用,介绍了纳米纤维基SERS基底的组成与性能评价指标,纳米纤维基底的构建方法及其性能影响因素。通过总结纳米纤维基SERS基底的构建方法,阐述了纳米纤维与等离子体材料原位组装和后组装的2种策略,进一步探究了纳米纤维种类及其形貌等对柔性SERS传感性能的影响机制。最后展示了纳米纤维基SERS基底在生物医用领域的应用,根据生物医用领域SERS传感器的性能要求对其未来发展趋势进行展望,以期为制备高性能的纳米纤维基柔性SERS基底及拓宽其实际应用提供一定参考。

关键词：表面增强拉曼光谱纳米纤维静电纺丝纳米颗粒生物医用生物传感器

面向虚拟现实的着装人体个性化头面部纹理生成技术

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纺织学报 2023年第9期44卷 188-196页

作者：陈金文王鑫罗炜豪梅琛楠韦京艳钟跃崎东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

为提升用户在虚拟现实中的体验感,让相同着装人体可以拥有定制的用户面容,提出通过输入单张用户正面人脸图像,利用DECA神经网络生成三维头部模型和初始纹理。在此基础上,对初始纹理进行光照校正,并通过掩膜提取面部主要区域和边缘肤色,... 详细信息

为提升用户在虚拟现实中的体验感,让相同着装人体可以拥有定制的用户面容,提出通过输入单张用户正面人脸图像,利用DECA神经网络生成三维头部模型和初始纹理。在此基础上,对初始纹理进行光照校正,并通过掩膜提取面部主要区域和边缘肤色,然后对头颈部纹理进行肤色转换和面部纹理2次修复,得到一个完整的头面部纹理,接着将其作为风格图像,将着装人体的原始身体纹理作为内容图像,通过PAMA神经网络进行风格迁移,得到肤色转换后的身体纹理。将经过处理的头面部纹理与身体纹理重新映射在三维模型上,得到具有用户特征的定制化着装人体。实验结果表明,采用该方法修复的头面部纹理能最大限度保留用户面部信息,生成时间仅需1.4 s左右,肤色转换后的面部与身体纹理过渡自然,映射得到的用户着装人体真实度高,可用于各种虚拟现实的应用场景。

关键词：定制化着装人体头面部纹理光照校正纹理修复风格迁移虚拟现实

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条混工艺参数对混合效果的影响

纺织学报 2022年第2期43卷 81-88页

作者：曹巧丽李豪钱丽莉郁崇文东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

不同组分纤维在纱线内混合不匀会导致混纺纱的强度降低、强力不匀恶化、布面色差等瑕疵增加。为探究条混工艺参数对混纺纱条混合均匀度的影响,通过改进混合不匀指数(IBI)表征混合均匀度,并采用计算模拟纤维在条混时的运动情况,获取混合... 详细信息

不同组分纤维在纱线内混合不匀会导致混纺纱的强度降低、强力不匀恶化、布面色差等瑕疵增加。为探究条混工艺参数对混纺纱条混合均匀度的影响,通过改进混合不匀指数(IBI)表征混合均匀度,并采用计算模拟纤维在条混时的运动情况,获取混合纱条中纤维的分布规律。讨论了不同并合根数、并合道数、排列方式、混纺比等条混工艺参数对纱条混合均匀度的影响,最后进行条混实验验证。结果表明:改进的混合不匀指数能更准确地表征混纺纱条的混合均匀度;并合道数以及并合根数越多,越能有效地降低混合不匀指数;不同组分的纱条间隔排列、混纺比越接近50∶50、纱条定量越小,则纤维越易在纱条中混合均匀;牵伸倍数与罗拉隔距对混合效果没有显著影响。条混实验验证与模拟结果具有很好的一致性。

关键词：条混工艺参数混合均匀度混合不匀指数计算机模拟

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拉毛针织面料热传递性能的有限元仿真

现代纺织技术 2024年

作者：刘薇雷敏沈华李毓陵马颜雪东华大学纺织学院东华大学纺织面料技术教育部重点实验室

为探究拉毛针织面料的毛羽对面料热传递性能的影响规律，提出了一种预测拉毛针织面料热传递性能的方法，建立了针织线圈-毛羽层模型，在此基础上对拉毛针织面料的热传递性能进行有限元仿真分析，并通过实验验证模型的有效性。首先对实... 详细信息

为探究拉毛针织面料的毛羽对面料热传递性能的影响规律，提出了一种预测拉毛针织面料热传递性能的方法，建立了针织线圈-毛羽层模型，在此基础上对拉毛针织面料的热传递性能进行有限元仿真分析，并通过实验验证模型的有效性。首先对实验面料进行测量，得到织物的几何结构参数，利用SolidWorks专业建模软件建立织物的针织线圈结构，利用ANSYS DesignModeler建立织物的毛羽层；然后借助有限元分析软件ANSYS Fluent，根据模拟环境设置边界条件，进行迭代运算，得到该模型的温度分布云图；最后将仿真模拟的结果与实验测试结果进行对比，对模型的有效性进行验证。研究结果表明：拉毛针织面料的模拟热阻值与实验热阻值相关系数接近0.993，最大差异小于17.7%，表明该有限元模型具有一定的可行性；拉毛针织面料的表面毛羽密度越高，织物的热阻值越大，但是毛羽密度达到一定范围后，织物热阻值发生较小变化。

关键词：热传递毛羽拉毛针织面料有限元仿真线圈模型

“沟脊”结构TPU纤维基高灵敏应变传感器的制备

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现代纺织技术 2024年

作者：刘璐羊燚刘飞黄莉茜蒋秋冉东华大学纺织面料技术教育部重点实验室东华大学纺织学院

为了提高对微小形变的监测精度、增强柔性应变传感器的灵敏度，制备了一种“沟脊”结构热塑性聚氨酯（TPU）纤维基高灵敏应变传感器。首先在电场和金属电极片阵列接收装置的协同作用下，得到具有模量差异的“沟脊”结构TPU超细纤维基底... 详细信息

为了提高对微小形变的监测精度、增强柔性应变传感器的灵敏度，制备了一种“沟脊”结构热塑性聚氨酯（TPU）纤维基高灵敏应变传感器。首先在电场和金属电极片阵列接收装置的协同作用下，得到具有模量差异的“沟脊”结构TPU超细纤维基底，随后采用喷涂式层层沉积技术复合导电银层，得到“沟脊”结构TPU纤维基应变传感器。研究表明：“沟脊”结构使得纤维膜的拉伸强度、断裂伸长率提高至13.26 MPa和355.81%，灵敏度在各应变区间均获得数倍增长。“沟脊”结构纤维膜具有正交的纤维排列角度，该种结构不仅可以增强纤维膜的局部应变、诱导表面导电层材料形貌发生较大变化，而且独特的纤维转向将引导产生贯穿型裂纹，引起电阻的急剧增长，灵敏度系数最高可达151.36，同时具有100%的宽工作范围。“沟脊”结构TPU纤维基高灵敏应变传感器在智能可穿戴、医学诊断、人机交互等方面有广阔的应用前景。

关键词：聚氨酯微结构高灵敏度纤维转向柔性应变传感

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前处理工艺对毛/涤织物疏水改性效果的影响

纺织学报 2019年第9期40卷 91-96页

作者：高晶王璐东华大学纺织面料技术教育部重点实验室

针对毛/涤织物中羊毛和涤纶表面没有足够的反应活性位点,难以进行化学改性,制约了毛/涤织物在超疏水方面的表现等问题,先采用紫外光照射,再用过氧化氢对毛/涤织物进行前处理,使用二氧化硅对毛/涤织物进行疏水改性,通过静态接触角测试、... 详细信息

针对毛/涤织物中羊毛和涤纶表面没有足够的反应活性位点,难以进行化学改性,制约了毛/涤织物在超疏水方面的表现等问题,先采用紫外光照射,再用过氧化氢对毛/涤织物进行前处理,使用二氧化硅对毛/涤织物进行疏水改性,通过静态接触角测试、扫描电镜观察、羊毛 Allw rden 反应实验等方法分析前处理工艺对织物疏水性能的影响。结果表明:当织物经紫外光照射后再用双氧水处理时,紫外光照射先使羊毛表面拒水性细胞膜消除,双氧水处理进一步破坏了羊毛表面的鳞片层,使羊毛表面暴露出较多的化学反应位点,因此,硅颗粒更容易沉积在羊毛表面,赋予羊毛织物超疏水特性。

关键词：毛/涤织物前处理疏水改性接触角

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静电植绒促凝血织物的构建及其性能评价

东华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：秦思瑜陈诗萍毛吉富王璐东华大学纺织面料技术教育部重点实验室东华大学纺织学院

通过多巴胺原位聚合改性，显著提高传统医用纤维的导电性，结合静电植绒技术构建PET@PDA植绒织物；采用响应面法优化了植绒工艺参数，建立了植绒工艺参数和植绒密度、植绒比表面积的回归模型；并系统评价了PET@PDA植绒织物的表观形貌、... 详细信息

通过多巴胺原位聚合改性，显著提高传统医用纤维的导电性，结合静电植绒技术构建PET@PDA植绒织物；采用响应面法优化了植绒工艺参数，建立了植绒工艺参数和植绒密度、植绒比表面积的回归模型；并系统评价了PET@PDA植绒织物的表观形貌、力学性能、细胞相容性和血液相容性。研究结果表明：PET@PDA10-2植绒织物的植绒垂直取向度高、孔隙率大、压缩回复性能优异，在50%应变下的压缩回复率98.10%；同时其还具有良好的细胞相容性、血液相容性及优异的促凝血能力。因此，所制备的PET@PDA静电植绒织物在止凝血材料方面具有一定的应用潜力。

关键词：静电植绒促凝多巴胺聚合响应面法

碱溶性聚酯/碳酸钙/聚酯(COPET/CaCO/PET)多孔纤维制备及性能研究

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东华大学学报(自然科学版) 2023年

作者：赵艳娇刘蕴莹宋若晨潘茹男李君美刘丽芳东华大学纺织面料技术教育部重点实验室东华大学纺织学院

采用自制的碱溶性聚酯/碳酸钙(COPET/CaCO3)母粒与聚酯(PET)母粒，经熔融纺丝实现对传统PET纤维的改性，结合单因子控制变量法优选碱酸处理制备COPET/CaCO3/PET多孔纤维的最佳工艺参数，并对纤维进行性能测试与表征。结果表明，当NaOH... 详细信息

采用自制的碱溶性聚酯/碳酸钙(COPET/CaCO3)母粒与聚酯(PET)母粒，经熔融纺丝实现对传统PET纤维的改性，结合单因子控制变量法优选碱酸处理制备COPET/CaCO3/PET多孔纤维的最佳工艺参数，并对纤维进行性能测试与表征。结果表明，当NaOH质量分数为4%、HCL质量分数为3%时，纤维具有较好的表观形态和孔隙结构。在最优处理条件下，纤维内部含有较多分布均匀的孔隙，孔径主要集中分布在15 ～54 nm之间。此时，纤维的断裂强度、线密度、比表面积和熔融温度分别为1.29 cN/dtex、4.84 dtex、5.5273 m2/g和253.85 ℃。

关键词：碱溶性聚酯/碳酸钙(COPET/CaCO )母粒聚酯(PET)母粒碱溶性聚酯/碳酸钙/聚酯(COPET/CaCO /PET)多孔纤维熔融纺丝碱酸处理

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检测汗液用可穿戴电化学传感器的研究进展

纺织学报 2023年第3期44卷 221-230页

作者：唐丽琴李彦毛吉富汪军王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学、纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620

为探究可穿戴电化学传感器在分析汗液中常见的内源性分析物和外源性分析物方面的应用,首先介绍了汗液和电化学传感器的概念以及汗液传统提取方法和新型提取策略,详细分析了2种汗液提取方式的优势与不足。其次阐述了不同分析物和传感器... 详细信息

为探究可穿戴电化学传感器在分析汗液中常见的内源性分析物和外源性分析物方面的应用,首先介绍了汗液和电化学传感器的概念以及汗液传统提取方法和新型提取策略,详细分析了2种汗液提取方式的优势与不足。其次阐述了不同分析物和传感器基材材料的研究及其应用现状。从最基础的汗液收集和储备出发,总结了汗液中各种可能存在物质的电化学传感器的检测意义和构建策略,概述了从刚性可穿戴到柔性可穿戴电子设备的发展,并指出可穿戴电化学传感器在纺织行业中发展存在的问题以及对其在纺织行业中的未来发展方向进行了展望。

关键词：可穿戴汗液电化学传感器纺织品个性化医疗柔性电子