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伟易博体育-电子学院张晓升教授课题组在穿戴式电子领域取得重要进展

时间:2020-03-22 15:19:34作者:伟易博体育-官方下载来源:佛山市伟易博体育-官方下载科技有限公司
     

  近日,我校电子科学与工程学院张晓升传授课题组,提出了一种基在蚕丝卵白的具有微纳能源收集和多功能复合传感的新型贴片式器件,实现了能量收集、被动传感和自动感知的高度集成,推动了柔性穿着式电子装备的进一步成长。该项研究工作经由过程引入和改良工业化微纳制造方式——丝网印刷手艺在柔性基底上制备功能电极,经由过程涂覆功能薄膜和布局立异,实现了能量收集与复合传感的“功能+供能”集成一体化。

张传授课题组这一相干研究功效以“Printed Silk-Fibroin-Based Triboelectric Nanogenerators for Multi-Functional Wearable Sensing”为题,颁发在国际主要学术期刊Nano Energy上 (一区,影响因子15.548,DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104123),电子科技年夜学为第一单元,博士生文丹良为论文第一作者,张晓升传授为论文独一通信作者。

  跟着电子科学与手艺的飞速成长,电子器件和装备逐步趋在微型化、智能化和集成化,直接鞭策了穿着式电子器件和装备的年夜量出现,业已在健康监测、移动通讯、智能节制等多个范畴有了普遍利用。但是,穿着式电子装备的深切成长和适用化依然面对两个要害的问题:能源的靠得住可延续供给,和多功能一体化集成。微纳能源收集手艺操纵静电、压电、热释电等多种道理,从人体本身和所处情况中收集能量并转化为电能,被认为是解决穿着式电子器件和装备能源可延续供给问题最有但愿的有用路子之一。而操纵外部输入鼓励和微纳能源收集器件电学输出之间换能机理的量化关系,经由过程布局优化和机理阐发,微纳能源收集器件可以或许设计实现自动式感知传感。

是以,在上述研究工作中,研究人员提出并实现了一种基在蚕丝卵白的具有复合传感功能的贴片式纳米发机电,经由过程磨擦电效应和静电感应相连系,成功实现了人体生物机械能的有用收集和电能转化,瞬时功率密度可达412微瓦/平方厘米。经由过程引入新型生物可降解材料——蚕丝卵白薄膜,操纵其介电常数对空气中分歧状况水份子的差别化响应,率先提出并实现了对空气中水份子存在状况的辨识,并成功实现对人体呼吸状况的被动式监测,和人体关节活动的自动式检测。是以,该工作成功实现了人体能量收集和多功能复合传感的高度集成,推动了柔性穿着式电子器件和装备“供能+功能”的深切成长和利用。

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“功能+供能”集成一体化的穿着式电子器件:

基在丝网印刷手艺制造实现的基在蚕丝卵白的具有微纳能源收集和多功能复合传感的贴片式器件

  电子科学与工程学院微波电路与微系统集成团队,持久从事智能集成微系统标的目的的研究工作,现有成员12人,此中高级职称10人,国度级人材4人,承当介入国度级省部级等科研项目三十余项,在柔性微纳电子系统、射频微波集成微系统等主要标的目的上获得了一系列研究功效。团队负责人张晓升传授是国度青年特聘专家、四川省青年特聘专家、电子科技年夜学百人打算入选者、博士生导师。首要研究范畴是微电子机械系统(MEMS),在智能电路与集成微系统、面向物联网的穿着式电子器件、微纳能源收集手艺等多个主要前沿标的目的上展开了深切的研究工作,获得了一系列研究功效。

近五年来,该团队在国际闻名学术刊物上共颁发论文50余篇,此中影响因子年夜在12的一区期刊论文16篇,论文已被SCI他引927次(Google援用1563次),此中ESI前1%高被引论文2篇。申请发现专利30余项(授权20项),出书英文专著2本。入选IEEE Transactions on Nanotechnology编委会任Associate Editor,任TRANSDUCERS 2019、IEEE NEMS 2017-2019手艺委员会委员和分会主席。累计取得中国电子学会优异博士学位论文等声誉嘉奖20余项。受邀担负Nature Communications, ACS Nano, Advanced Energy Materials, Nano Energy等多个国际主要学术期刊的审稿人。

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519308304

编纂:罗莎  / 审核:罗莎  / 发布者:陈伟

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