基于針織物以及傳感器的足底壓力監測系統,探索一種內嵌有柔性傳感器的一體化智能針織鞋墊的制備方法,以實現足底壓力的實時監測,解決了現有柔性傳感器需要單獨制備傳感器后再與鞋墊進行復合而造成的使用不便、操作復雜等問題。根據人體足部壓力異常易發區位選擇少數量傳感器搭載位置,通過石墨烯導電材料浸漬直接在三維經編間隔織物上可控構建傳感器,優化傳感器數量,并由硅橡膠對整體進行封裝,確保了傳感器內部不易受外界濕度變化的影響,從而對整個足底壓力異常發生的潛在區域進行實時監測。
填充有硅橡膠的鞋墊即使承受高達120 kPa的壓力也仍未進入屈服階段,并且傳感器可以對施加在其上的較小壓力值(5 kPa、10 kPa、15 kPa)做出規律、穩定且有特征峰的響應。
在施加頻率發生變化時,傳感器均能夠根據應變施加頻率做出實時響應,響應時間可以達到0.4 s。彎曲應變,響應時間和恢復時間分別是0.38 s和0.45 s。拉伸應變,響應時間和恢復時間分別是0.29 s和0.25 s。在此響應時間下,傳感器可以對不同施加頻率的應變做出良好的響應。即使在連續使用7000 s的條件下,響應曲線仍然可以保持良好的穩定性。鞋墊可以實現不同體重使用人群的姿勢檢測以及慢速和快速兩種極端運動速度條件下的運動監測。
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