研究人员设计一个完整的纺织电容传感器编织

在《华尔街日报》最近发表的一篇论文先进材料技术,研究人员准备一个完整的纺织编织电容传感器存在互相交叉的可行性传感器集成到面料。传感器进一步检测水分检测。

研究:一个完整的纺织电容传感器编织。图片来源:耶稣Sanz / Shutterstock.com

背景

研究人员经常与可穿戴电子产品取代传统电子元件工作和智能纺织品。综合纺织传感器有一些益处,比如检测物理或化学刺激的能力没有显著改变织物的结构、能力调查长地区相比传统的传感器以更低的成本,比电子元件和较小的要求。

大规模生产的机织物被认为是更便宜比刺绣。此外,编织技术可能导致完全集成,non-touchable纺织传感器。纺织公司的传感器性能更好使用编织技术,执行时也保留了衬底的纺织品品质。

关于这项研究

在目前的研究中,研究小组使用了一个互相交叉的结构为基础提出编织传感器。Dornier LWV8 / J织机被用来编织传感器。经纱线是引导向上或向下使用提花系统按照位置所需配置的编织结构的成品布。

两种不同导电线程用来编织传感器。Shieldex导电纱线被用来代替12个单独的变形纱线传感器的制造过程。Shieldex经纱和贝卡尔特纬纱传感器被归类为科大,当贝卡尔特纬和经纱传感器分为UBTB。

团队检查设计编织纺织传感器存在的角色比较相对湿度传感器和特征。为了描述湿度,传感器被放置在一个气候室为了研究如何应对一系列相对湿度在30%到90%之间,同时保持一个恒定的温度20°C。是放在椅子上存在传感器测试传感器的功能。70公斤的电容数据夺回个人坐在椅子上。

观察

根据电容传感器和湿度响应UBTB和科大,两个传感器的电容增加随着相对湿度的增加。对相对湿度,贝卡尔特纱线有很好的稳定性。

的平均值,科大显示最高的分散,范围在75%至85%之间,与标准差的值范围在4.3%和5.5%之间。标准差UBTB的数字,然而,更一致的。不像指出许多差异存在的那个值。与此同时,科大的值范围是广泛的,因为银的导电性。此外,科大有一个比UBTB更高的标准偏差。

平均而言,刺绣标准偏差2.1%,而平均编织传感器的标准偏差为1.34%。因此,确定这个方法创建传感器,减少分散和更高的可重复性。刺绣和纺织,团队还指出敏感性的差异。织传感器,灵敏度增加了0.0168日志(C) (RH)¹。

后一个人坐在传感器,科大回应显著增加电容,这是保持在一个更高的水平,直到人起床。此外,传感器显示无效条件温和上升后有人搬进来,起床了。当检测到存在,UBTB传感器反应良好。随后,传感器的结果增加了120 - 170%。

重物时像一个购物袋,放在传感器,电容保持稳定在15%到20%的范围为所有不同负荷实例。这表明,包的纺织品,介电常数的变量,是传感器变化的原因。传感器区分一个人的能力,因此一袋是证明。空间占据时,传感器存在和表现出的增加他们的电容。person-occupied状态很容易区别对象职业和一个空白的状态。

结论

总结,研究人员演示了一个编织相对湿度传感器和有效地表明它可以测量和检测存在的人或对象。刺绣技术相比,电容值表现出线性依赖关系与一个较小的标准差,立即增加湿度。

的效用存在检测证明了测试结果,提供明确的值无效和被占领的条件,应该允许简单的应用程序。根据作者,布电容传感器在更多的应用程序可以使用触摸感觉以前威慑或其他特征。

源

Martinez-Estrada, M。文图拉,H。吉尔,我。Fernandez-Garcia, R。,一个完整的纺织电容传感器,编织放置板牙。抛光工艺。2022、2200284 DOI:https://doi.org/10.1002/admt.202200284

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