武漢紡織大學教授王棟課題組開發(fā)了一種全纖維集成熱電驅(qū)動生理信號監(jiān)測器件。日前，相關研究成果發(fā)表在《先進纖維材料》上。

全纖維集成熱電驅(qū)動生理信號監(jiān)測器件組成、結構和電路圖

隨著可穿戴健康設備的飛速發(fā)展，纖維基自供能傳感器件因其突出的續(xù)航能力和實時監(jiān)測能力引起人們廣泛關注。其中熱電織物可利用人體與環(huán)境之間的溫度梯度將人體廢熱轉(zhuǎn)化為綠色能源，已成為自供能傳感領域的研究熱點。然而目前已報道的熱電供能器件多需與電壓放大器、集成電路等異質(zhì)組件協(xié)同工作，影響了其舒適性和應用前景。

全纖維集成熱電驅(qū)動生理信號監(jiān)測器件包含熱電織物和纖維基有機電化學晶體管，均由同一種質(zhì)輕、耐磨、抗汗和高電導率的復合紗線組成。當人體與環(huán)境溫差為2.2 K時，熱電織物可有效驅(qū)動葡萄糖傳感器工作，實現(xiàn)寬傳感區(qū)間、優(yōu)異的抗干擾性和可靠的重復性，為大面積集成均質(zhì)化自供電生化傳感織物提供了新的研究思路。

本研究首次利用在人體與外界環(huán)境間較小的溫度梯度下（2.2K），僅通過改變柵極-熱電織物熱電單元的串聯(lián)個數(shù)及接入方向成功驅(qū)動纖維基有機電化學晶體管工作。

該團隊率先采用一體化織造技術制備出全纖維集成熱電驅(qū)動生理信號監(jiān)測器件，其透氣率高達300.29 mm/s，為構筑柔軟舒適的可穿戴自供能傳感器提供了新思路。

據(jù)悉，武漢紡織大學與澳大利亞迪肯大學聯(lián)培博士研究生卿星為論文第一作者，武漢紡織大學碩士研究生陳慧君為本文共同第一作者，武漢紡織大學教授王棟、李沐芳為共同通訊作者。

審核編輯：劉清