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智能可穿戴柔性压力传感器的研究现状与发展趋势苏树盛(大连工业大学 纺织与材料工程学院,辽宁 大连1 1 6 0 3 4)摘 要:探讨国内外可穿戴柔性压力传感器的研究进展。分析当前柔性压力传感器的缺陷和在智能纺织品中应用的局限性因素。系统阐述柔性织物基压力传感器的制备、工作原理、结构、工艺与性能,重点探讨柔性织物基压阻式、电容式、压电式压力传感器和三维织物基压力传感器的传感性能,总结柔性织物基压力传感器开发、应用研究中需要解决的问题。结果表明,柔性织物基压力传感器及其结构的创新研究在智能可穿戴领域具有推动性作用。关键词:可穿戴;智能纺织品;压阻式;电容式;压电式;织物基压力传感器中图分类号:G6 4 2.0 文献标志码:A文章编号:1 6 7 3-0 3 5 6(2 0 2 3)0 7-0 0 0 5-0 6收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 7作者简介:苏树盛(1 9 9 7),男,硕士研究生,主要从事智能可穿戴研究,E-m a i l:s u 9 7 0 8 8 81 6 3.c o m。近年来,柔性可穿戴电子设备因其可以与人体良好接触,且具有强大的检测功能,受到了研究者的极大重视。针对可穿戴式电子设备的开发,创新型柔性传感器的研发必不可少,但是仅拥有良好的电学特性对于产品来说是远远不够的,柔性、舒适性和耐用性也有着重要作用。柔性压力传感器应用较为广泛,目前的柔性压力传感器结构单一,只能根据特定位置进行放置,贴覆在特定物体表面或贴合在人体单一区域进行检测。与传统薄膜材料、纸基等相比,柔性织物基压力传感器具备独特的织物组织结构,同时具有纺织材料良好的柔韧性能,可与纺织品紧密结合成为智能纺织品。其结构变化灵活,可贴合在不同的物体和人体表面进行大范围测量。柔性织物基压力传感器是由织物组织结构和导电敏感材料主要决定的、具有应变传感特性的柔性电子器件,结合了织物良好的物理特性,如柔性、抗弯曲性、舒适性等。结合国内外研究现状,简述了柔性压力传感器的制备方法和分类,重点从纤维、纱线、织物作为传感器基底的柔性织物基压力传感器的传感性能进行分析。如图1所示,柔性织物基压力传感器主要由织物、纤维经过各种方法制成的柔性基底、传感材料和柔性电极三部分构成。最后从可穿戴传感器应用的智能化方向对未来发展进行了展望。图1 柔性传感器的制备材料、分类、应用1 柔性压力传感器的制备柔性压力传感器主要由柔性基底、导电传感材料和柔性正负电极构成。柔性基底结合导电传感材料制成敏感元件是制备柔性压力传感器的核心步骤。制备工艺主要是将导电传感材料设法积聚在柔性基底上或将其设法嵌套在柔性基底中。G a oL等1用一种既简单又环保的方法开发了一种全纸基压阻(A P B P)压力传感器。该压力传感器以涂有银纳米线(A g NW s)的纸巾为导电传感材料,以纳米纤维素纸(N C P)为打印电极的底部基底,以N C P为顶部封装层。A P B P压力传感器的灵敏度高达1.5k P,抗弯曲能力强。此外,A P B P传感器放置在人体皮肤上,用于监测动脉脉搏和喉咙发音等,具有经济环保、工艺简单、生产速度快的优点。5 2 0 2 3年第7期 进展与述评 Z h a n gE等2基 于 氟 尿 苷(D F U)和 乙 酰 胍 胺(AGM)基团的分子自组装设计,制成了一种具有六重氢键结构的新型环保水性聚氨酯弹性体(WP U-FM)。通过物理沉积方法将WP U-FM和液态金属(LM)微滴复合制备柔性导电复合膜(WP U-FM/LM),并进一步组装成通用柔性压力传感器。此柔性压力传感器具有出色的灵敏度和可靠性,可快速准确地监测人体的各类运动,感知压力。现如今,柔性压力传感器能够实现分辨人体运动、手势、呼吸频率及脉搏频率,并可直接集成到织物服装中实现时尚设计,而无需牺牲舒适度,这表明智能纺织品和可穿戴电子产品具有极大潜力。与纸基和薄膜方法相比,织物基压力传感器制备柔性压力传感器是一种新颖的方法。该方法主要用于开发织物基嵌入式传感器和纯织物基传感器,例如在织物中嵌入导电传感材料和使用导电纱线直接编织成灵敏度较高的织物基压力传感器。该方法的主要优势在于传感器和纺织品融为一体,其织物本身就是传感器,无需穿戴其他传感设备,在原有的基础上提高了可穿戴传感器的美观性与舒适性。2 柔性织物基压力传感器的制备柔性织物基压力传感器可将导电传感材料吸附或贴合在柔性织物基底上,也可直接将导电纱线织造成具有传感特性且转换为电信号输出的织物基压力传感器。目前,柔性织物基传感器的制备方法主要有涂覆法、封装法和织入法三种。2.1 涂覆法涂覆法制备柔性织物基压力传感器时,反应条件可以根据需求进行控制。如涂覆材料的浓度、面积、包覆材料及吸附方式等都有多种选择。涂覆法制备得到的柔性织物基传感器通常灵敏性高、线性度好、测量范围广且制备过程简单。M aZ等3制备了一种基于棉/氨纶混纺织物的化学镀银传感器,银良好的导电性和混纺织物的完美吸附,使得该传感器导电性和稳定性较好。但是涂覆法制备柔性织物基压力传感器时,柔性织物基底的导电材料附着强度有限,吸附材料会脱落,导致它不耐摩擦,不耐洗涤,重复性差,耐久性差。因此,对涂覆材料进行改进、优化,提高其耐摩擦性、耐用性和重复性是涂覆法制备柔性织物基压力传感器的改良方向。2.2 封装法封装法是将导电传感材料采用缝合封装或吸附贴合等方式将其加入柔性织物基底,如导电薄膜或导电纳米线等柔性传感材料。X uR等4制备了一种基于聚酯(P E T)织物的柔性轻质压力传感器。这种柔性织物基压力传感器具有良好的线性度、高灵敏度、宽响应范围和快速响应时间,可根据压力大小和频率区分不同的运动。采用封装法制备柔性织物基传感器,其核心在于柔性导电材料的选用和织物组织结构的设计,制备方法简单,但由于导电传感材料和织物基底相互独立,会产生相互间的滑动,导致测量精度的不稳定,同时柔性导电传感材料的拉伸性和柔韧性受限,导致其性能和舒适性受到影响。因此,对织物结构组织设计进行优化,降低因运动而引起的传感滑动,改善其精度,确保其在工作中的稳定性和可重复性,是制备柔性织物基传感器的最优选择。2.3 织入法织入法是将导电纱线按照纱线的组织结构进行合理的编织,从而获得有传感特性的导电织物,其导电性要求高,弯曲强度小,细度和捻度均一,同时也要保证其良好的强度、延伸性和柔软性。L i u M等5制备了导电性好、循环后稳定性好的全织物柔性压力传感器。该结构的传感元件具有较高的敏感性和力学稳定性。这种传感器具有线性好、灵敏度高、响应范围宽、响应时间快等特点,可根据压力大小和频率区分不同的运动,已成功完成了大规模的织物式压敏元件的制备。然而,织入法的编织工艺复杂,生产周期长,生产费用高,由于人体运动而引起的纤维之间的摩擦会对传感器精度产生一定的不利作用。因此,确保有效的生产效率,改善织物的组织结构是织入法制备柔性织物基传感器的发展趋势。3 柔性压力传感器柔性压力传感器是将压力输入转换为电信号的输出,将特定的力学信号按一定频率转换成电信号的装置,柔性压力传感器是柔性电子产品的重要组成部分,它可以安装在衣物内部或皮肤上,实时监测人体运动和健康状态,同时,柔性压力传感器也可以贴在人体胸腔表面,从而实现对心跳速率的监测。现如今柔性压力传感器结构单一,只能根据某个固定的位置进行摆放,贴覆在单一物体表面或人体单一区域进行检测。6纺织科技进展 2 0 2 3年第7期 与传统薄膜材料、纸基等相比,柔性织物基压力传感器具备独特的纺织结构,也拥有纺织材料良好的柔韧性能和拉伸性能。3.1 柔性织物基压力传感器柔性织物基压力传感器通常分为三种类型:压阻式、电容式和压电式,原理如图2所示。基于上述三类转换原理,研究者们做了大量工作来改善柔性织物基压力传感器的性能。3种压力传感器的优点和劣势对比见表1。每种传感器各有利弊,所以要针对不同的应用场合和应用需求选择匹配的传感器。FFFVVd c(a)压阻 (b)电容 (c)压电 图2 传导方法的示意图6表1 3种压力传感器优缺点对比名称优 点缺 点压阻式灵敏度高,结构简单,动态范围大,快速响应,良好的温度稳定性线性较差,易 受 电 磁 干扰电容式制作过程简单,成本低,抗干扰能力强,易实现小尺寸灵敏度低,稳定性差,温度稳定性差压电式高灵敏度,快速响应,低功耗空间分辨 率 低,仅 适 用动态测试,拉 伸 性 能 较差3.1.1 柔性织物基压阻式传感器基于柔性纤维材料的柔性织物基压阻传感器是利用压力变化弹性电阻并利用I C技术进行适当的结构化而制造的,原理是受外力挤压形变使得自身电阻产生变化,通过变化的频率转换为电信号进行输出。织物基柔性电阻式压力传感器电阻的计算公式可用式(1)表示:R=L/S(1)式中:代表电导率;L代表电流流向传感器方向的有效宽度;S代表传感器的有效横截面积。利用检测电路中的输出电信号变化可获得对应应力的数值变化规律,主要用作对气压、重力等物理量的检测。由应变系数计算应变传感器的灵敏度,定义为电阻变化与长度变化之比。由于结构简单、制备方便、信号收集容易、信噪比高等特点,柔性织物基压阻式压力传感器的应用十分广泛。但它们对功耗的消耗较大,显示出一定的滞后性。测量电路中输出电信号的变化可以得到相应应力的数据变化,大多是测量物理量的数据变化,如压力、重力等。柔性织物基压阻式压力传感器大多采用三明治夹层结构,在2个柔性电极之间夹有一层压阻层,中间的压阻材料在受到外界压力刺激时发生变形,从而使器件的电阻发生变化。T a nY等7提出了一种由还原氧化石墨烯-棉纤维电极和银纤维电路电极组成的柔性纺织压阻传感器(T P R S)。如图3(a)所示,基于2个织物电极的机械和电气特性,T P R S显示出优越的传感性能,在03 6k P a的低压范围内具有3.9 6k P a-1的高灵敏度、宽作用力范围(01 0 0k P a)、快速响应时间(1 7 0m s)、出色的耐久稳定性(10 0 0次循环)和不同压力范围内的检测能力。X u等8设计了一种激光雕刻镀银织物作为“软”传感器电极材料,如图3(b)所示,该织物基传感器的传感材料以及电极拉伸性能好,具有良好的柔软性,且耐久性好。集成传感器顺利地将脉搏率通过无线信息发送到便携式智能手机,进一步验证了它成为安全电子产品的能力,柔性织物基压阻式压力传感器也因其优异的力学性能和电学特性,在日常生活、工程、医学等领域得到了广泛应用。柔性织物的压阻式压力传感器具有机械灵巧、可穿戴、制造成本低的特性,并能够利用结构设计调整传感器精度,这种功能使它在安全监测、机器人触觉传感中具备重大使用意义。L i a n等9通过用集成的银纳米线涂覆的织物来制造基于全纺织品的压阻式压力传感器。如图3(c)所示,它充分利用了纤维/纱线/织物多级触点的协同效应,在01 0k P a和2.1 61 04k P a-1时产生了3.2 41 05k P a-1的超高灵敏度,能够实现对脉搏和呼吸的信号响应。此外,该设备实现了快速的响应/松弛时间(3 2/2 4m s)和高稳定性(10 0 0个加载/卸载循环)。3.1.2 柔性织物基电容式传感器基于电容器原理制作的柔性织物基电容式传感器,是由柔性材料如纤维纱线制成正负板,间隔层一般由柔性材料填充而成。其工作原理是通过弹性元件感受压力,并将弹性元件受压力的位移量转化为电容量7 2 0 2 3年第7期 进展与述评(a)织物电极和织物压阻传感器(T P R S)示意图、T P R S的灵敏度曲线图、在5k P a施加压力下的实时响应曲线图7;(b)传感器详细结构图、G-n WF传感材料与S F电极的拉伸试验图8;(c)全纺织压力传感器制备流程图、手腕脉搏信号曲线图、正常呼吸下电流信号响应图9 图3 柔性织物基压阻式传感器的变化,最终输出能反映电介质材料厚度会影响电介质变化的电信号,从而反映压力变化的电信号。电容C可用公式(2)计算:C=0r(A/d)(2)式中:0是介电常数;r是相对电容率;A是正负电极板重叠的面积;d是电介质的厚度。柔性电容式传感器线性反应良好,既可以应用于温度不敏感的环境,也可以通过感应电容技术实现无线传输。柔性织物基电容式传感器的典型特征是夹心结构,由夹在2个平行板之间的弹性介电层组成,通常采用2种导电织物作为电极板,由柔性介质间隔物分隔。Z h a n gQ等1 0开发了一种锁式缝纫结构,如图4(a)所示,可用于制备无形状限的纯织物电容式压力传感器,这种锁式缝纫结构与传统的夹心结构相比,循环性能好,更适用于织物传感器,更好地结合服装,与编织结构相比,可以不受形状的限制,能使传感器集成在织物的任何位置。柔性织物基电容式压力传感器通常具有良好的线性和较低的压力检测限,但与压阻式传感器相比,灵敏度相对较低。因此,为了有效提高电容传感器的灵敏度,即使在低外部应力下,也有必要实现电极和介电层的大变形,这可以通过采用弹性体来改善电极或微阵列结构。G u r a r s l a n等1 1制作了一种A g NW涂层的导电羊毛针织物,如图4(b)所示,可转化为电容器,用作触控传感器,并可用于监测人体运动。L i等1 2基于独特的蜂窝编织结构,如图4 c所示,制备了具有良好介电常数的中间介电层的可穿戴柔性电容式压力传感器,且电容量变化明显。(a)锁缝结构传感器示意图、压力及其电容信号及不同循环次数后的压力-电容曲线1 0;(b)传感器结构示意图及其不同重物压力下的电容变化曲线1 1;(c)蜂窝结构传感器经纬示意图、俯视图模拟图和横视图模拟图1 2 图4 柔性织物基电容式传感器3.1.3 柔性织物基压电式传感器具有压电特性的织物基压力传感器可以将外部压力转换为电能,利用外部作用使压电材料发生形变,从而引起材料电极的变化,是柔性织物基压电式传感器的原理。外界作用力的变化可以通过测量电路中输出电量的变化得到。织物基压力传感器,具有压电特性,能将外界压力转化为电能。从而根据施加在传感器上的力检测人体的运动。当受到机械压力的压电材料产生正、负电荷时,就会出现极化现象1 3。作为一种自驱动压力传感器,织物基柔性压电式压力传感器的压电输出与外部施加压力的幅值在材料受压的极限范围内有明显的正向关系,S h i r l e y等1 4利用夹层模型制作了一个压电织物压力传感器,其中Z n O夹在2个导电编织物之间。通过静态和动态分析,可以有效地监测单轴压力、弯曲和扭转的各种力。当外界压力作用于传感器时,压电材料可以做出相应的电压反馈。所以织物基压电式传感器的受压变化可以根据压电输出电信号的变化实时反映出来。C h aY等1 5提出了一种基于柔性压电传感器的HM I手套。通过口袋和魔术贴带安装在织物手套中,探测手指关节角度变化的传感器输出,并用它们来控制用于虚拟对象操作的虚拟手。由此可以得出,在可穿戴智能纺织品这一监测人体运动的领域,柔性织物基压电式传感器的应用潜力很大。8纺织科技进展 2 0 2 3年第7期 3.2 三维柔性织物基压力传感器在实际传感应用中,如果仅满足二维方向的传感需求,忽略应变传感器检测人体运动时三维表面上的传感变化,运动检测的精度将受到很大影响。二维水平的单向或双向传感性能主要用作传感指示器。在实际的三维变形(包括弯曲和挤压)中,它会受到来自各个方向的复杂力的影响。L i uY等1 6通过将导电纱线编织到三维梭织物上,研制了一种柔性应变传感器。根据皮尔斯的织物几何模型和纱线弹性应变假设,研究了梭织物的传感性能与其包含纱线收缩率和排列密度的三维网络结构以及织物交织之间的关系。确定各种织物基压力传感器的三维曲面的传感性能也是一个挑战。三维结构平台允许使用具有更宽检测范围的应变传感器来捕捉人体运动,包括发声和关节运动。H eX等1 7设计了基于碳化棉织物(C F s)的二维和三维(2 D和3 D)结构可拉伸应变传感器,实现了灵敏度和工作范围的互补性能要求。与二维传感器不同,三维传感器能够在更大的应变范围内工作,三维传感器的响应可以在不同阶段完美保持,显示出其在强应变下令人满意的重复性和稳定性。L iY等1 8提出了一种评估三维织物表面传感性能的应变传感器的新方法。结果表明,三维传感特性更接近实际传感人体表面的应变,传感范围比二维表面的拉伸应力宽。因此,有必要分析三维表面受力时应变传感器中的电信号变化。它在检测人体运动时的灵敏度和稳定性等传感性能也需要分析。织物正经历从二维表面到三维表面的转换,在三维表面上产生复杂的变形模式。在真实磨损条件下,三维表面的变形更符合织物的应力和应变。三维表面试验期间的织物变形更接近实际人体运动期间的拉伸变形,并且应变范围更大,与阻力的线性增加有关。在大多数织物拉伸试验中,二维拉伸是单向的,但在实际应用中,织物会受到多向拉伸的影响。因此,三维传感器可以作为一种测试应变或传感压力传感器性能的新方法。这种方法更接近于模拟人体穿着的应力和变形。4 智能可穿戴领域的应用近年来,智能材料与可穿戴式电子技术的迅猛发展,开启了穿戴式电子设备更新换代的新路径。它不像传统的电子装置那样具有刚性和脆性,妨碍了在凹凸不平的人体皮肤表面,将精确的生理信号进行共形安装。穿戴式电子设备能够很好地满足实际应用环境中传感器设备产生形变的需求,因为它具有很好的灵活性,能够舒适地贴在人体上,从而对人体的各种信号和环境信息进行检测。穿戴式科技产业开始随着穿戴式设备的发展而逐渐兴起,例如人体健康监测预警、便携式医疗设备以及人机互动应用等领域。柔性织物基压力传感器以其可穿戴性、舒适性、轻便性、智能化为特点,在人体运动监测领域应用前景广阔,可穿戴智能穿戴产品进而发挥其在机体上的特定功能。Z h a oZ等1 9提出了一种灵敏度高、耐久性好的柔性 压 阻 式 金 纳 米 线 压 力 传 感 器。经 证 明,这 种A u NW纺织材料是一种合适的柔性传感器,可监测各种人体运动,如手指按压、关节弯曲和足部状态,如图5所示。易红霞等2 0在智能穿戴服装中采用镀银导电纱线的形式编织而成,利用Z I G B E E的无线网络采集人体的呼吸信号存储到终端设备中,以实现智能可穿戴柔性传感器的无线传输和人体生理参数的采集与监测。对于低成本的可穿戴电子设备和智能系统而言,开发成本低、制备简便、可重复性好的柔性织物基压力传感器具有深远的意义。(a)肘部弯曲,(b)颈部弯曲,(c)手指弯曲,(d)手腕弯曲,(e)膝盖弯曲,(f)脚的状态,(g)蹲伏状态,(h)跺脚状态,(i)正常行走1 9图5 用压电阻式A u NW s/纺织传感器监测身体的各种姿势5 结束语目前的柔性压力感应器的智能可穿戴设备还有力所不能及的地方,尽管可以无限接近我们的躯体和肌肉,但却不能对血液、身体代谢物以及其他生命元素进行有效利用。与功能性服装比较,其成本相对偏高;与9 2 0 2 3年第7期 进展与述评 一般硬件传感器产品相比,柔性压力传感器采集信息的能力也相对不足;且柔性压力感应器必须紧身穿着确保人体信息的精度,不贴合身体,不能保证数据精确性。然而柔性织物基压力传感器可以在具有高灵敏性的同时保证其舒适性与稳定性。智能服装引领传统服装产业发展,随着科技的发展,柔性传感器也决定了智能服装的发展。柔性织物基压力传感器在更柔软、更舒适的同时,收集人体和周围环境信息数据更加准确,可帮助穿着者及使用者提高生活质量和工作效率。未来,不论是智能可佩戴设备或是柔性传感器产品,都将朝着专业性、低成本化、消费者市场使用化与多样化方面快速发展。参考文献:1 G AOL,Z HUC,L IL,e t a l.A l l p a p e r-b a s e d f l e x i b l e a n dw e a r a b l ep i e z o r e s i s t i v ep r e s s u r es e n s o rJ.A C SA p p l i e dM a t e r i a l s&I n t e r f a c e s,2 0 1 9,1 1(2 8):2 5 0 3 4-2 5 0 4 2.2 Z HAN G E,L I U X,L I U Y,e ta l.H i g h l ys t r e t c h a b l e,b i o n i cs e l f-h e a l i n g w a t e r b o r n ep o l y u r e t h a n ee l a s t i cf i l me n a b l e db y m u l t i p l eh y d r o g e nb o n d sf o rf l e x i b l es t r a i ns e n s o r sJ.J o u r n a lo fM a t e r i a l sC h e m i s t r yA,2 0 2 1,9,2 3 0 5 5-2 3 0 7 1.3 MAZ,X UR,WANG W,e t a l.Aw e a r a b l e,a n t i-b a c t e-r i a l s t r a i ns e n s o rp r e p a r e db ys i l v e rp l a t e dc o t t o n/s p a n d e xb l e n d e df a b r i c f o rh u m a nm o t i o nm o n i t o r i n gJ.C o l l o i d sa n dS u r f a c e s A:P h y s i c o c h e m i c a la n d E n g i n e e r i n g A s-p e c t s,2 0 1 9,5 8 2:1 2 3 9 1 8.4 X U R,WAN G W,S UNJ,e ta l.Af l e x i b l e,c o n d u c t i v ea n ds i m p l ep r e s s u r es e n s o rp r e p a r e db ye l e c t r o l e s ss i l v e rp l a t e dp o l y e s t e r f a b r i cJ.C o l l o i d s a n dS u r f a c e sA:P h y s-i c o c h e m i c a l a n dE n g i n e e r i n gA s p e c t s,2 0 1 9,5 7 8:1 2 3 5 5 4.5 L I U M,P U X,J I ANG C,e ta l.L a r g e-a r e aa l l-t e x t i l ep r e s s u r es e n s o r s f o rm o n i t o r i n gh u m a nm o t i o na n dp h y s i-o l o g i c a l s i g n a l sJ.A d v a n c e d M a t e r i a l s,2 0 1 7,2 9(4 1):1 7 0 3 7 0 0.1-1 7 0 3 7 0 0.9.6 WAN G X,YUJ,C U IY,e ta l.R e s e a r c hp r o g r e s so ff l e x i b l ew e a r a b l ep r e s s u r e s e n s o r sJ.S e n s o r sa n dA c t u a-t o r sA:P h y s i c a l,2 0 2 1,3 3 0:1 1 2 8 3 8.7 T ANY,I VANOVK,ME IZ,e t a l.As o f tw e a r a b l ea n df u l l y-t e x t i l ep i e z o r e s i s t i v es e n s o r f o rp l a n t a rp r e s s u r ec a p-t u r i n gJ.M i c r o m a c h i n e s,2 0 2 1,1 2(2):1 1 0.8 X U H,GAOL,WAN GY,e t a l.F l e x i b l ew a t e r p r o o f p i-e z o r e s i s t i v ep r e s s u r es e n s o r s w i t h w i d el i n e a r w o r k i n gr a n g eb a s e do nc o n d u c t i v ef a b r i c sJ.N a n o-M i c r oL e t-t e r s,2 0 2 0,1 2(1):1-1 3.9 L I ANY,YU H,WAN G M,e t a l.U l t r a s e n s i t i v ew e a r a-b l ep r e s s u r es e n s o r sb a s e do ns i l v e rn a n o w i r e-c o a t e df a b-r i c sJ.N a n o s c a l er e s e a r c hl e t t e r s.2 0 2 0,1 5:7 0.1 0Z HANGQ,WAN GYL,X I AY,e ta l.T e x t i l e-o n l yc a-p a c i t i v es e n s o r sw i t ha l o c k s t i t c hs t r u c t u r ef o r f a c i l e i n t e-g r a t i o n i na n ya r e a so f a f a b r i cJ.A C SS e n s o r s,2 0 2 0,5(6):1 5 3 5-1 5 4 0.1 1GUR A R S L ANA,O Z D EM I RB,B AYA TIH,e t a l.S i l-v e r n a n o w i r e c o a t e dk n i t t e dw o o l f a b r i c s f o rw e a r a b l e e l e c-t r o n i ca p p l i c a t i o n sJ.J o u r n a lo fE n g i n e e r e dF i b r e sa n dF a b r i c s,2 0 1 9,1 4,1-8.1 2L IS I M I N G,L IRU I Q I N G,CHE N T I AN J I AO.H i g h l ys e n s i t i v ea n df l e x i b l ec a p a c i t i v ep r e s s u r es e n s o re n h a n c e db yw e a v i n go fp y r a m i d a lc o n c a v i t i e ss t a g g e r e di nh o n e y-c o m bm a t r i xJ.I E E ES e n s o r sJ o u r n a l,2 0 2 0,2 0(2 3):1 4 4 3 6-1 4 4 4 3.1 3U L L C I CHJ,E I S E N R E I CH M,Z I MME RMANN Y,e ta l.P i e z o-s e n s i t i v ef a b r i c sf r o m c a r b o nb l a c kc o n t a i n i n gc o n d u c t i v ec e l l u l o s ef i b r e sf o rf l e x i b l ep r e s s u r es e n s o r sJ.M a t e r i a l s,2 0 2 0,1 3(2 2):5 1 5 0.1 4S H I R L E YJ,F L OR E N C EA,SE,S R E E J ABS,e ta l.Z i n co x i d en a n o s t r u c t u r e-b a s e dt e x t i l ep r e s s u r es e n s o r f o rw e a r a b l ep p p l i c a t i o n sJ.J o u r n a lo f M a t e r i a dS c i e n c e:M a t e r i a l s i nE l e c t r o n i c s.2 0 2 0,3 1(1 9):1 6 5 1 9-1 6 5 3 0.1 5CHAY,S E OJ,K I MJS,e t a l.H u m a n-c o m p u t e r i n t e r-f a c eg l o v eu s i n gf l e x i b l ep i e z o e l e c t r i cs e n s o r sJ.S m a r tM a t e r i a l sa n dS t r u c t u r e s,2 0 1 7,2 6(5):0 5 7 0 0 2.1 6L I U Y,L I U L,L IZ,e ta l.3 Dn e t w o r ks t r u c t u r ea n ds e n s i n gp e r f o r m a n c eo fw o v e nf a b r i ca sp r o m i s i n gf l e x i b l es t r a i ns e n s o rJ.S NA p p l i e dS c i e n c e s,2 0 2 0,2(2):1-1 3.1 7HEX,S HE NG,L I AN GJ,e t a l.S t r e t c h a b l e s t r a i ns e n-s o r sb a s e do n t w o-a n d t h r e e-d i m e n s i o n a l c a r b o n i z e dc o t t o nf a b r i c s f o rt h ed e t e c t i o no ff u l lr a n g eo fh u m a n m o t i o n sJ.A C S A p p l i e d E l e c t r o n i c M a t e r i a l s,2 0 2 1,3(7):3 2 8 7-3 2 9 5.1 8L IY,M I AO X,CHE NJY,e ta l.S e n s i n gp e r f o r m a n c eo fk n i t t e ds t r a i ns e n s o ro nt w o-d i m e n s i o n a la n dt h r e e-d i-m e n s i o n a l s u r f a c e sJ.M a t e r i a l s&D e s i g n,2 0 2 1,1 9 7:1 0 9 2 7 3.1 9Z HAO Z,L IQ,D ONG Y,e ta l.A w e a r a b l es e n s o rb a s e do ng o l dn a n o w i r e s/t e x t i l ea n di t si n t e g r a t e ds m a r tg l o v ef o rm o t i o n m o n i t o r i n ga n dg e s t u r ee x p r e s s i o nJ.E n e r g yT e c h n o l o g y,2 0 2 1,9(7):2 1 0 0 1 6 6.2 0易红霞,龙海如,李家成.基于针织柔性传感器无线传输系统构建与测试J.针织工业,2 0 1 5(4):5 9-6 2.(下转第2 5页)01纺织科技进展 2 0 2 3年第7期 法测定银杏单宁含量J.化学试剂,2 0 1 8,4 0(2):4.1 8陈美云,袁德宏,张玉萍.碱性条件提取艾草天然染料及其真丝绸染色J.丝绸,2 0 1 1,4 8(8):5.1 9倪德让,叶兴乾,胡光源,等.一种高粱中单宁浓度的检测方法:C N 1 1 1 8 3 0 1 4 7 AP.2 0 2 0-1 0-2 7.S t u d yo nE x t r a c t i o nP r o c e s so fT a n n i nN a t u r a lD y e sHUX i a n g y u,WANGC h u n m e i*,Y I NY u,Z HAOJ i n g j i n g,WUS h u a n g,YANGX i n y u,WE IL i(S c h o o l o fT e x t i l eS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,X i a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,X i a n7 1 0 0 4 8,C h i n a)A b s t r a c t:I nt h i sp a p e r,t h ee x t r a c t i o np r o c e s so f t a n n i nn a t u r a l d y e s f r o m w a s t e t a n n i np l a n tp e e lw a ss t u d i e d,t h eo p t i m u me x-t r a c t i o np r o c e s sp a r a m e t e r so f t a n n i nn a t u r a ld y e sw e r ee x p l o r e d,a n dt h es t a b i l i t yo f t a n n i nn a t u r a ld y e su n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n sw a ss t u d i e d.T h ee x t r a c t i o np r o c e s sp a r a m e t e r so ft a n n i nn a t u r a ld y e sb ye t h a n o ls o l v e n ta n ds o d i u mc a r b o n a t es o l u t i o nw e r eo p t i-m i z e db yo r t h o g o n a l d e s i g ne x p e r i m e n t.T h e e f f e c t so f t e m p e r a t u r e,s t o r a g e t i m e,p Hv a l u eo f s o l u t i o na n dm e t a l i o n so n t h e s t a b i l i t yo f t a n n i nn a t u r a l d y e sw e r ee x p l o r e d.T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tt h ee x t r a c t i o nm e t h o do ft a n n i nn a t u r a ld y e sh a sg o o de f f e c tb ys o d i u mc a r b o n a t es o l u t i o ne x t r a c