近期,西安工程大学纺织科学与工程学院樊威教授课题组在《Advanced Fiber Materials》上发表了题为“A novel strategy to fabricate core-sheath structure piezoelectric yarns for wearable energy harvesters”的研究论文(DOI:https://doi.org/10.1007/s42765-021-00081-z)。西安工程大学纺织科学与工程学院研究生薛利利和于洋为本文共同第一作者,樊威教授和王琪博士为通讯作者。

该研究工作将共轭静电纺丝与二维编织技术相结合,提出一种制备核-壳结构压电纱线的方法,为舒适柔性可穿戴压电设备的研究提供了指导。该团队设计并制备的压电纱线为三层结构:芯层为导电尼龙丝(作为内电极)、中间层为PVDF纳米纤维膜、最外层为二维编织导电尼龙丝(作为外电极)。根据电学性能测试结果可知,压电纱线的长度和压电层的厚度都会影响输出电性能,当纱线长度为10cm、细度为600μm时输出电压取得最大值120mV;同时PVDF压电层越厚,纱线的输出电压值越大,证明制得的压电纱线具有良好的电输出性能。


该论文制得的压电纱线和织物可以灵敏地感应人体的一系列生理活动,如(手指、膝盖等)关节弯曲、行走、吞咽等,并产生独特的压电输出信号,为柔性可穿戴设备的实际应用提供指导。