在一維傳感纖維的制備過程中，紡絲液中的DMF與水分子在凝固浴中快速交換引起TPU分子鏈聚集，從而形成宏觀纖維。該纖維制備方法簡單，速度可達168 m/h。纖維的應(yīng)力應(yīng)變測試結(jié)果表明，離子液體的加入不會對纖維的機械性能造成明顯影響，且該纖維可以輕松彎曲和打結(jié)，具備良好的可編織性能。元素掃描結(jié)果表明，離子液體的特征元素在纖維中均勻分布。

一維傳感纖維的制備工藝及性能將制備的傳感纖維編織為介電層，并置于兩層織物電極中間，以制備全纖維基壓力傳感器。該壓力傳感器的監(jiān)測范圍為2~160 kPa，且具備170 ms的響應(yīng)時間。在最大壓力的負載-卸載過程中，滯后性僅有25.18%。研究人員對傳感器進行靈敏度測試發(fā)現(xiàn)，其靈敏度可分為四個階段，其中最高靈敏度高達8.8399 kPa-1。此外，通過10000次重復(fù)壓力實驗，證明該傳感器具備可重復(fù)性能。與其他報道中的傳感器相比，該傳感器在監(jiān)測范圍和靈敏度方面具備顯著優(yōu)勢。

壓力傳感器的傳感原理及性能離子液體賦予該傳感纖維優(yōu)異的溫度傳感性能，將傳感纖維外部涂覆水性聚氨酯（WPU）涂層后，即可作為獨立的溫度傳感器使用，其中涂層可有效防止環(huán)境中水分子對溫度監(jiān)測的干擾。在溫度升高時，傳感器表現(xiàn)出典型的負溫度系數(shù)效應(yīng)。在25~40 ℃的溫度區(qū)間內(nèi)，傳感器的相對電阻變化率幾乎保持穩(wěn)定，并可以用于監(jiān)測呼吸引起的口罩溫度的變化，具備較高的精度。將獨立的溫度傳感器編入壓力傳感器的介電層中，制備一體化全纖維基雙模態(tài)柔性傳感器，纖維外部的涂層能有效杜絕交流電對電阻信號的影響。測試表明，壓力和溫度之間的干擾極小，該雙模態(tài)傳感器具備同時監(jiān)測壓力和溫度的能力。

溫度傳感器及雙模態(tài)傳感器的性能表征利用雙模態(tài)傳感器結(jié)合陣列原理制備全纖維基陣列式傳感智能坐墊。該坐墊具備1600個傳感點，傳感面積高達2500 cm2，可有效監(jiān)測不同坐姿下的壓力分布。通過與機器學(xué)習(xí)深度結(jié)合，該坐墊對不同坐姿的識別率高達99.65%。配合獨立開發(fā)的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其可將監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化，以提醒久坐人員或護理人員定期更換坐姿，預(yù)防壓力損傷。

陣列式傳感坐墊用于監(jiān)測壓力和溫度及識別不同坐姿

文章內(nèi)容來源：傳感器專家網(wǎng)
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