抽吸孔结构对喷气涡流纺喷嘴气流场的影响 被引量：2

1

作者 朱江阳 奚传智 +2 位作者 王泳智 裴泽光 陈革 《棉纺织技术》 CAS 北大核心 2023年第8期19-25,共7页

研究负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴中抽吸孔直径与抽吸区长度对喷嘴气流场分布特征的影响。采用数值模拟的方法,结合纺纱试验结果,阐明了抽吸孔直径与抽吸区长度对喷气涡流纺包芯纱成纱过程中的落纤量及成纱断裂强度的影响机制。研究发现,... 研究负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴中抽吸孔直径与抽吸区长度对喷嘴气流场分布特征的影响。采用数值模拟的方法,结合纺纱试验结果,阐明了抽吸孔直径与抽吸区长度对喷气涡流纺包芯纱成纱过程中的落纤量及成纱断裂强度的影响机制。研究发现,纺锭内引纱通道入口端面处气流径向速度和轴向速度的方向与大小对成纱过程中落纤量的大小起关键作用,气流轴向速度和径向速度值越大,落纤量越小;靠近纺锭入口位置的抽吸孔中气流径向速度的大小对成纱断裂强度的大小起关键作用,气流径向速度越大,成纱断裂强度越高。气流场模拟结果表明:抽吸孔直径0.3 mm和0.4 mm时降低落纤量的效果优于抽吸孔直径0.2 mm,抽吸孔直径0.2 mm时成纱断裂强度较高;抽吸区长度25 mm和34 mm时降低落纤量的效果相似,抽吸区长度34 mm时成纱断裂强度略低于抽吸区长度25 mm。气流场的数值模拟结果解释了纺纱试验结果,可为喷气涡流纺喷嘴结构的改进提供理论参考。 展开更多

关键词 喷气涡流纺 喷嘴 负压抽吸 气流场 纺锭 数值模拟

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负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴气流场的数值模拟 被引量：2

2

作者 朱江阳 奚传智 裴泽光 《棉纺织技术》 CAS 北大核心 2023年第7期26-31,共6页

为了研究负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴内的气流场,采用Realizable k-ε模型模拟喷嘴内气流的湍流运动,利用计算流体动力学仿真软件ANSYS Fluent对所建立的负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴气流场计算模型进行了数值求解,获得了喷嘴中的气流流动特... 为了研究负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴内的气流场,采用Realizable k-ε模型模拟喷嘴内气流的湍流运动,利用计算流体动力学仿真软件ANSYS Fluent对所建立的负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴气流场计算模型进行了数值求解,获得了喷嘴中的气流流动特征。模拟结果表明:空气从气室经由喷射孔加速射入涡流管内,随后在其中做旋转运动,继而进入涡流管与锭子头端之间环形区域;沿纤维导引通道进入涡流管的部分气流受到锭子内部抽吸孔中负压抽吸气流的作用而流入锭子内的引纱通道;在锭子入口附近,引纱通道内气流形成较为明显的旋转运动;随着位置向下游方向移动,引纱通道内气流的旋转运动逐步减弱并消失,气流通过抽吸孔沿径向流入锭子与负压抽吸管之间的腔体内,并在其中形成了分布较为均匀的6个涡。该研究方法与结果可为低落纤喷气涡流纺纱喷嘴的设计提供理论支撑。 展开更多

关键词 喷气涡流纺 喷嘴 负压抽吸 气流 数值模拟

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摩擦发电织物的性能提升策略与应用研究 被引量：1

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作者 许子傲 郭浩 +3 位作者 吴雅梦 俞建勇 丁彬 李召岭 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2024年第1期1-9,F0002,共10页

微电子与可穿戴技术的蓬勃发展显著提高了人们的生活水平,但也带来了极大的能源消耗。与此同时,对于绿色、便携能量的需求使得能够高效收集机械能的摩擦纳米发电机(TENG)技术得到了广泛关注,尤其在低频和无序能量收集方面具有显著优势... 微电子与可穿戴技术的蓬勃发展显著提高了人们的生活水平,但也带来了极大的能源消耗。与此同时,对于绿色、便携能量的需求使得能够高效收集机械能的摩擦纳米发电机(TENG)技术得到了广泛关注,尤其在低频和无序能量收集方面具有显著优势。基于TENG的发电织物具有极佳的穿着舒适性、低成本与灵活性,被认为是最有前景的可穿戴能源器件之一。本文介绍了摩擦发电织物的基本组成,并从增加电荷密度与减少电荷损耗2个方面,重点阐述了摩擦发电织物的性能提升策略,最后对该领域的发展现状与挑战进行了总结与展望,为相关研究提供参考。 展开更多

关键词 发电织物 摩擦纳米发电机 生物机械能 能源器件

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医用X射线防护材料的研究进展

4

作者 李伟 魏乐倩 +4 位作者 王泽宇 王莎莎 毛吉富 王富军 王璐 《产业用纺织品》 2024年第6期11-18,31,共9页

介绍了医用X射线与生物系统的相互作用机理及物理防护原理,分析了具有医用X射线屏蔽能力的柔性复合材料的研究进展。探讨了铅、铋、钨等防X射线功能颗粒及聚合物基材的性能特征,总结了涂层法、溶胶-凝胶法、纺丝法等成型方法的优缺点。... 介绍了医用X射线与生物系统的相互作用机理及物理防护原理,分析了具有医用X射线屏蔽能力的柔性复合材料的研究进展。探讨了铅、铋、钨等防X射线功能颗粒及聚合物基材的性能特征,总结了涂层法、溶胶-凝胶法、纺丝法等成型方法的优缺点。研究表明,现有X射线防护材料在提升防护效果和使用便捷性方面具有重要意义,但面临性能优化和成本控制方面的挑战。未来研究应聚焦新型功能颗粒的开发、复合材料结构设计的优化及环保高效屏蔽材料的探索等方面,以进一步提升医用X射线防护材料的性能,拓宽其应用前景。 展开更多

关键词 X射线 防护材料 屏蔽效率 医用 功能粒子 成型方法

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脑机接口用纺织材料研究进展

5

作者 万玥 雷真 +4 位作者 兰玉婷 张逸飞 尚欣欣 王璐 关国平 《产业用纺织品》 2024年第4期1-10,41,共11页

人工智能技术的发展极大地推动了脑科学与信息科学的深度融合,人机交互研究进展迅速。脑机接口(BCI)是实现人脑与外部装备信息沟通的核心。概述了纺织材料在BCI中的应用分类和应用优势,重点介绍了BCI中导电纺织材料的国内外研究进展,对... 人工智能技术的发展极大地推动了脑科学与信息科学的深度融合,人机交互研究进展迅速。脑机接口(BCI)是实现人脑与外部装备信息沟通的核心。概述了纺织材料在BCI中的应用分类和应用优势,重点介绍了BCI中导电纺织材料的国内外研究进展,对未来纺织材料在BCI中的发展方向进行了展望,以期为生物相容性更好、信号检测更灵敏稳定的柔性BCI的研发提供参考。 展开更多

关键词 纺织材料 脑机接口(BCI) 人工智能 智能可穿戴

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废弃羊毛非织造材料开纤工艺研究

6

作者 张乐 赵奕 《产业用纺织品》 2024年第7期27-37,共11页

为实现资源再利用,将废弃羊毛水刺制成的非织造材料预处理后,通过微米级和亚微米级两级开纤处理,制备废弃羊毛基功能非织造材料。探究处理体系固液比、开纤温度、还原时间及pH值对羊毛非织造材料原纤结构单元剥离程度和稳定性的影响。... 为实现资源再利用,将废弃羊毛水刺制成的非织造材料预处理后,通过微米级和亚微米级两级开纤处理,制备废弃羊毛基功能非织造材料。探究处理体系固液比、开纤温度、还原时间及pH值对羊毛非织造材料原纤结构单元剥离程度和稳定性的影响。结果表明:羊毛结构单元的开纤量随开纤温度、还原时间和pH值的升高而增加,随固液比的提高而降低,羊毛非织造材料的结构稳定性随开纤量的提高而降低。经试验得出最佳微米级开纤工艺参数为固液比1.5∶50、温度50℃,最佳亚微米级开纤工艺参数为温度75℃、还原时间2.5 h、pH值10。 展开更多

关键词 废弃羊毛纤维 非织造材料 固液比 开纤温度 还原时间 pH值 孔径分布 损耗率

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木棉/棉水刺非织造布的制备及吸油性能评价

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作者 贾雪如 温润 +1 位作者 崔运花 李娜 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第9期73-82,共10页

为了探究木棉制品在面部油脂吸附中的应用,将木棉和棉纤维以5种不同的比例(0∶10、3∶7、5∶5、7∶3、10∶0)混合梳理成纤维网,通过三道水刺加固制成非织造布。测试并表征了这5种非织造布的表面形貌、孔径分布、表面润湿性、吸油性能和... 为了探究木棉制品在面部油脂吸附中的应用,将木棉和棉纤维以5种不同的比例(0∶10、3∶7、5∶5、7∶3、10∶0)混合梳理成纤维网,通过三道水刺加固制成非织造布。测试并表征了这5种非织造布的表面形貌、孔径分布、表面润湿性、吸油性能和瞬间吸附性能,并与市面上现有的吸油面巾纸做了对比分析。结果表明:水刺不会破坏木棉的空腔结构,且5种样品均具有很好的疏水亲油性;当木棉/棉混合比为7/3时,非织造布的吸油倍率(31.28)和保油率(94.69%)最高,且油液主要会附着在纤维表面、纤维与纤维间隙及纤维空腔中;此外,当木棉与棉的混合比为5/5时,0.5 s内的平均吸附速率最大(1.569 g/s)。研究表明木棉/棉水刺非织造布具有很好的吸油保油性能,为后续开发绿色环保木棉基吸油面巾纸提供了一定的理论参考。 展开更多

关键词 木棉纤维 棉纤维 水刺非织造布 油液吸附 吸油纸

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聚吡咯基本征可拉伸导电纤维构建及电热理疗应用

8

作者 李沂蒙 李雯昕 +5 位作者 刘晓莉 唐丽琴 王莎莎 王富军 王璐 毛吉富 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期309-319,共11页

为解决现有可拉伸电极存在的制备工艺复杂和本征可拉伸性能差的问题,采用简单的原位聚合方法,通过优化掺杂剂,开发了一种具有本征可拉伸性的聚吡咯基导电纤维.在导电纤维的制备过程中,磺基水杨酸钠被用作掺杂剂和增塑剂,使得导电纤维展... 为解决现有可拉伸电极存在的制备工艺复杂和本征可拉伸性能差的问题,采用简单的原位聚合方法,通过优化掺杂剂,开发了一种具有本征可拉伸性的聚吡咯基导电纤维.在导电纤维的制备过程中,磺基水杨酸钠被用作掺杂剂和增塑剂,使得导电纤维展现出出色的初始电导率(6.34 S/cm),并且在100%拉伸应变下仍保持5.37 S/cm的良好导电性能.此外,基于弹性导电纤维的加热器具有优秀的焦耳热性能.当施加5V电压时,其表面温度可达到60℃,为热疗提供了可靠的加热效果.进一步将导电纤维集成到电热手套中,实验发现在手指关节运动过程中,手套表面温度仅下降了4.89%,可实现对运动关节的稳定热疗.这为雷诺综合征和关节损伤疼痛等疾病的物理治疗提供了便捷有效的实施方案. 展开更多

关键词 聚吡咯 导电纤维 本征可拉伸 焦耳热 热疗

原文传递

棉针织内衣面料的芦荟整理及性能研究

9

作者 温润 唐雯萱 +1 位作者 宋宇洁 孙清逸 《针织工业》 北大核心 2024年第4期46-51,共6页

功能性及舒适性兼备的内衣面料开发一直是纺织服装的研究热点,文中以具备保湿、抗菌等优异功效的芦荟凝胶作为整理剂对棉针织内衣进行后整理,探究不同工艺参数对面料芦荟整理效果的影响,并对不同增重率的整理面料进行服用性能测试评价... 功能性及舒适性兼备的内衣面料开发一直是纺织服装的研究热点,文中以具备保湿、抗菌等优异功效的芦荟凝胶作为整理剂对棉针织内衣进行后整理,探究不同工艺参数对面料芦荟整理效果的影响,并对不同增重率的整理面料进行服用性能测试评价。研究表明:芦荟凝胶整理中的有效成分是芦荟蒽醌与芦荟多糖,在芦荟凝胶浓度为7%、60℃处理温度条件下整理30 min,可以达到最高面料增重率。经过芦荟凝胶整理后面料的亲水性普遍提高,透气性无较大差异,但其蓬松丰满度略微下降,面料表面较为光滑,滑糯度减小,接触冷感变强,而当芦荟凝胶浓度较低时,不会对面料的柔软性产生较大影响。 展开更多

关键词 芦荟凝胶 针织内衣 亲水性 透气性 织物风格

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基于知识图谱的中性几何模型装配特征语义重建方法

10

作者 凌威 刘鸣飞 鲍劲松 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期864-878,共15页

现有企业的产品模型主要以中性几何模型文件格式储存。由于中性几何模型是以点、线、面等几何语义形式来储存信息,在实际装配过程中,中性几何模型不具有装配特征语义,不能够为装配环节提供指导作用。针对这一问题,首先提出了基于知识图... 现有企业的产品模型主要以中性几何模型文件格式储存。由于中性几何模型是以点、线、面等几何语义形式来储存信息,在实际装配过程中,中性几何模型不具有装配特征语义,不能够为装配环节提供指导作用。针对这一问题,首先提出了基于知识图谱的中性几何语义模型KG-NGSM,规范化地表示中性几何模型中的几何语义;提出一种面向中性几何模型的几何语义抽取方法,抽取几何语义元素并映射为数据层中的实体;基于知识图谱与图匹配网络进行相似度计算,从而实现中性几何模型装配特征语义的重建;最后,以某企业风力发电机产品为例,研发了装配特征语义构建系统并进行验证,结果表明,所提方法对于风机产品的实际装配操作环节具有一定指导作用。 展开更多

关键词 中性几何模型 几何语义 装配特征语义 知识图谱 相似度计算

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纤维基摩擦纳米发电机的构建及其在可穿戴技术领域的研究进展 被引量：1

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作者 许子傲 吴雅梦 +3 位作者 郭浩 俞建勇 丁彬 李召岭 《纺织工程学报》 2023年第6期71-85,共15页

可穿戴技术为人们提供了便捷化与个性化的健康监测、医疗辅助、运动娱乐等服务,显著提高生活质量。目前,可穿戴设备的能量供给仍然依赖化学电池或外接电源,造成明显的使用不便。从外界环境中收集能量以满足可穿戴设备的能量需求是一种... 可穿戴技术为人们提供了便捷化与个性化的健康监测、医疗辅助、运动娱乐等服务,显著提高生活质量。目前,可穿戴设备的能量供给仍然依赖化学电池或外接电源,造成明显的使用不便。从外界环境中收集能量以满足可穿戴设备的能量需求是一种有前途的解决方案。摩擦纳米发电机(TENG)是一种新兴的微型能源装置,因其能够有效地收集和利用人体与环境中的微纳能量实现直接为可穿戴设备供电或实现自供能传感,并以高瞬时电输出、低成本与灵活的特性而受到广泛关注。金属、聚合物薄膜、橡胶等材料被广泛用于TENG的制备中,但致密的结构使得它们在长时间穿戴时易造成人体不适。以纤维材料制备的TENG具有输出功率高、透气性好、形状适应性、材料选择广泛的优势,在可穿戴能源器件、自供能传感、人机交互以及空气过滤等领域应用广泛。介绍了纤维基TENG的构筑及可穿戴器件的应用研究进展,最后对其现有的挑战与发展前景进行总结与展望,为纤维基TENG的发展提供参考。 展开更多

关键词 摩擦纳米发电机 纤维材料 能源器件 自供能传感 人机交互 空气过滤

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射频能量收集印刷天线仿真模型中长丝机织物结构简化方法及有效性

12

作者 郑聪 胡吉永 蒋金华 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期36-46,共11页

获得仿真精确度高且计算成本低的仿真模型是高效设计织物基丝网印刷射频能量收集天线的基础。本文构建了长丝机织物天线基底的几种不同简化结构特征的仿真模型,采用HFSS仿真软件模拟了织物仿真模型与电磁波的相互作用,且以孔隙率和粗糙... 获得仿真精确度高且计算成本低的仿真模型是高效设计织物基丝网印刷射频能量收集天线的基础。本文构建了长丝机织物天线基底的几种不同简化结构特征的仿真模型,采用HFSS仿真软件模拟了织物仿真模型与电磁波的相互作用,且以孔隙率和粗糙度为变量参数化分析了具有不同仿真结构基底的天线性能差异,并实际制备了几种不同简化结构基底的天线。结果表明:通过对比反射率和透射率发现,细观交织结构可以等效为具有孔洞和/或凹凸结构模型,均匀结构模型基底的天线辐射性能、增益及效率都显著偏高。进一步以射频能量收集为场景的模型有效性及验证结果表明,仿真模拟结果与实际测试结果吻合良好,且不同简化结构基底的天线性能也无显著性差异。在超高频范围内,不同简化结构基底的天线最大传输距离达220 cm,在1 m处的单位面积接收信号强度在8.442 mW/cm^(2)以上,天线输出电压和能量转换效率可分别达135 mV、60%。因此,为节约计算成本,就孔隙率不超过30%且粗糙度在5.39μm以下的长丝平纹机织物基底,在丝网印刷超高频射频能量收集天线仿真模拟中可将其等效为均匀介质模型。 展开更多

关键词 射频能量收集 天线 织物基底 仿真模型 织物结构 孔隙率 传输距离

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定向输水Janus织物基集水帆结构成形与表征

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作者 杜赵群 陈韦韦 《纺织工程学报》 2024年第1期1-11,共11页

为解决部分地区淡水资源供应不足的问题,受自然界集水生物启发,研究了一款具有定向水运输功能的Janus集水帆,并对其结构与性能进行了表征;采用集雾装置对所制备的Janus织物进行集雾和相关性能稳定性测试,探讨了Janus织物制备参数中的具... 为解决部分地区淡水资源供应不足的问题,受自然界集水生物启发,研究了一款具有定向水运输功能的Janus集水帆,并对其结构与性能进行了表征;采用集雾装置对所制备的Janus织物进行集雾和相关性能稳定性测试,探讨了Janus织物制备参数中的具有疏水功能的氟碳化合物共聚物处理时间、高锰酸钾氧化时间、亲水整理液质量浓度和SiO2质量分数对集水效果的影响。结果表明:采用漂浮法所制备的Janus织物耐摩擦和耐水洗性能良好,具有单向导湿性,能够使采集到的雾滴加速从织物疏水侧向亲水侧转移,从而使暴露于雾源的疏水侧保持新鲜干燥,并收集到更多雾滴。当氟碳化合物共聚物处理时间为20 min,高锰酸钾氧化时间为2 h,聚醚改性硅油(亲水作用)质量浓度为80 g/L,亲水整理液中SiO2质量分数为0.8%时,Janus织物2 h内集水量最大,为1240 g/m^(2)。 展开更多

关键词 浸润性 棉织物 JANUS 纳米二氧化硅 雾收集

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抽吸孔排列对喷气涡流纺喷嘴流场影响的数值模拟

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作者 裴泽光 朱江阳 +1 位作者 奚传智 王泳智 《棉纺织技术》 CAS 2024年第1期37-44,共8页

为探究抽吸孔排列参数对负压抽吸式喷气涡流纺包芯纱成纱过程与质量的影响规律,建立喷嘴气流场的计算流体动力学模型,对抽吸孔周向列数与抽吸孔轴向间距对气流流动特性的影响进行数值模拟研究,并与纺纱试验结果进行对比分析。结果表明:... 为探究抽吸孔排列参数对负压抽吸式喷气涡流纺包芯纱成纱过程与质量的影响规律,建立喷嘴气流场的计算流体动力学模型,对抽吸孔周向列数与抽吸孔轴向间距对气流流动特性的影响进行数值模拟研究,并与纺纱试验结果进行对比分析。结果表明:成纱过程中落纤量的大小受锭子中引纱通道入口端面处气流轴向速度和径向速度的方向和大小影响显著,落纤量随该处气流轴向和径向速度值的增大而降低;成纱断裂强度受锭子入口附近抽吸孔中气流径向速度大小的影响较大,成纱断裂强度随径向速度的增大而提高。抽吸孔周向列数为3列和4列时落纤量均低于2列时,但抽吸孔周向列数为2列时成纱断裂强度最高;当抽吸孔轴向间距从1 mm增加至2 mm时,落纤量与成纱断裂强度均明显增加。抽吸孔排列参数对包芯纱成纱过程落纤量与成纱断裂强度影响的数值模拟结果与前期纺纱试验结果较为一致,为揭示参数对喷气涡流纺成纱过程与质量的影响机制提供了可行的方法。 展开更多

关键词 抽吸孔 喷气涡流纺 负压 落纤 断裂强度 数值模拟

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双重导电网络柔性应变/温度传感器的制备及健康监测应用

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作者 孟金华 李沂蒙 +6 位作者 魏乐倩 李雯昕 单梦琪 蓝丽珍 王富军 王璐 毛吉富 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1165-1178,共14页

为了解决智能可穿戴柔性传感器宽应变传感范围和高灵敏度难以兼顾的问题,采用湿法同轴纺丝方法,一步制备了一种具有双重导电网络结构的带状纤维作为柔性应变/温度传感器.芯轴的碳纳米管在非溶剂致相分离过程中向鞘轴的聚氨酯扩散,导致... 为了解决智能可穿戴柔性传感器宽应变传感范围和高灵敏度难以兼顾的问题,采用湿法同轴纺丝方法,一步制备了一种具有双重导电网络结构的带状纤维作为柔性应变/温度传感器.芯轴的碳纳米管在非溶剂致相分离过程中向鞘轴的聚氨酯扩散,导致碳纳米管嵌入聚氨酯形成导电网络,与芯轴碳纳米管导电层构成双重导电网络,聚氨酯作为鞘轴提供可拉伸性和保护作用.这种双重导电结构实现了低初始电阻(387Ω)、宽应变传感范围(Sensingε=425%)和高灵敏度(ε=0%~200%,GF=208.8;ε=200%~425%,GF=1359.2),而且它作为柔性传感器还能在0%~20%应变重复1.25×104次后保持相对电阻基本不变.此外,该柔性传感器还兼具温度传感功能(TCR=-0.240%/℃)和耐腐蚀耐水洗性,在智能可穿戴设备等领域具有广泛的前景. 展开更多

关键词 柔性传感器 双重导电网络 宽应变传感范围 高灵敏度 温度传感

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