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葡萄糖传感器的研究进展
王太仙a ,罗嘉怡b ,张宏伟b*
葡萄糖传感器是血糖检测技术的核心,可以满足糖尿病等慢性疾病精准血糖监测的需求。根据葡萄糖传感器中是否有酶参与反应,葡萄糖传感器可分为有酶葡萄糖传感器和无酶葡萄糖传感器。在分别介绍两类电化学葡萄糖传感器的检测原理的基础上,重点介绍了近年金属材料、金属化合物、金属有机骨架和碳材料等在无酶葡萄糖传感器方面应用的研究进展。其中,金属纳米材料主要讨论了金基纳米粒子、铂基纳米粒子;金属化合物材料主要讨论了ZnO、Co3O4和Ni-Co 双金属磷化物;金属有机框架(MOF)主要讨论了单金属MOF、双金属MOF和MOF的复合物材料;碳材料主要讨论了碳纳米管、石墨烯和碳点。最后,对葡萄糖传感器未来的发展方向进行了展望。
Ti3C2Tx/碳化聚丙烯腈纳米纤维@Pd自支撑电极用于高电流密度下的析氢反应
朱 悦,杨 洋,程 丝
为了改善粉末状电催化剂在高电流密度下运行析氢反应时的催化位点堵塞、活性位点暴露率下降和活性层易剥落等问题,通过真空抽滤方法制备了一种亲水的、具有一定机械柔性的Ti3C2Tx /碳化聚丙烯腈纳米纤维(Ti3C2Tx /CPAN)自支撑电极。通过改变Ti3C2Tx 纳米片和碳纳米纤维的比例,得到最优性能的Ti3C2Tx /CPAN-2自支撑电极,其在电流密度为50 mA/cm2时的过电位为514 mV,Tafel斜率为187 mV dec-1。进一步利用 Ti3C2Tx纳米片表面终端基团的还原性,在 Ti3C2Tx /CPAN-2 上原位还原 Pd 纳米粒子,得到Ti3C2Tx /CPAN-2@Pd自支撑电极。得益于Ti3C2Tx与原位生成的Pd之间的金属-载体相互作用,增加了载体界面和金属的结合强度,Ti3C2Tx /CPAN-2@Pd在电流密度为50 mA/cm2 时的过电位为181 mV,Tafel斜率为130 mV dec-1,且比商用Pd/C具有更佳的CV循环稳定性,体现了其在高电流密度下运行稳定的析氢反应的潜力。
生物质纤维材料在传感领域的应用
邵晓宇,周 迅,涂 虎*
生物质纤维因其可再生,绿色环保,良好的生物相容性和可降解性、结构可设计性等优点,在智能可穿戴、医用防护、能源收集,人机交互等领域展示出巨大应用前景。生物质纤维在柔性传感器的运用,推动柔性传感器朝着低成本,节能降耗,低碳环保,可再生、可降解的方向发展。综述了常用的生物质纤维(纤维素、甲壳素及壳聚糖、胶原、蚕丝、海藻酸、淀粉、木质素)的制备方法及性能,并解析其结构与性能的构效关系;并简要概述了生物质纤维在运动监测、生物医疗、能量收集、电子屏蔽等多个领域的创新应用,最后讨论了生物质纤维在传感领域应用的前景和挑战,为生物质纤维的进一步开发利用提供依据。
纤维表面微纳孔结构调控面料日间持续降温性能研究
王文武1 ,李细林2,3 ,梁铁贤2,3 ,于 晖1*
针对不断持久的高温气候,现有降温面料存在无法实现规模化持续降温难题。为解决这一问题,以聚酰胺 6(PA6)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和氧化硅粒子(SiO2)共混造粒得到的全切片皮层材料(PA6)为芯层材料,通过熔融纺丝制备皮芯共混纤维,联合碱处理工艺得到具有表面微纳孔结构全牵伸纤维,采用圆机工艺32针织造145 g/m2的单面平针织物。相对未处理表面光滑PA6/PET织物,具有微纳孔结构碱处理织物太阳光谱可见光区间(380~760 nm)反射率最高可提升12.52%,在平均太阳功率746 W/m2室外晴朗条件下,对比棉织物最高降温可达3 ℃以上。该工艺在制备持续降温纺织品中具有高效低成本等优势,具备规模化生产和广泛应用的潜力。
步态识别智能护膝的制备及其在关节康复训练中的应用
卢 妍1 ,李 哲1 ,刘英存1 ,夏 敏1 ,李 杰2 ,方 剑1*
随着智能可穿戴产品不断涌现,兼顾舒适性与智能性的服装越来越受消费者喜爱。智能传感设备与服装相结合,可以极大地发挥智能性、舒适性和质轻性等特点,从而广泛应用于人体监测、医疗康复及运动竞技等领域。将锦纶、导电银纱线和氨纶进行编织,制备了一种弹性电容型纱线应变传感器,并将其成功集成到运动护膝中。通过合理布局传感器区域,确保传感器准确地感知人体运动,实现了具有高灵敏度和稳定性的多区域应变传感智能护膝的设计与制备。收集人体异常步态运动数据,采用高效的运动特征提取和机器学习算法对数据进行分析与识别,最终成功构建了智能关节损伤康复辅助训练系统,为康复训练领域带来了新的发展机遇。
芋突结构织物制备及其服用性能研究
许多1,2,陈泽1,刘可帅1,方剑2,徐卫林1
受芋头结构启发,针对传统织物呈二维平面结构,难以大量负载功能材料的问题,通过对其进行热湿定型处理形成不同尺寸的多维“芋突结构织物”,并与未处理的二维结构织物进行表观结构和服用性能比较。进一步采用超声缝合方式将具有保暖特性的功能材料封装至多维芋突结构织物的内部空间中,制备负载大量保暖功能材料的“芋突包埋织物”,并对其保暖性能进行测试。结果表明:经热湿定型处理后多维芋突结构织物具有良好的保型性,在力学性能基本保持不变的前提下,透气性和透湿性提高,手感风格有所改变;所制备的芋突包埋织物的保暖材料负载体积可达到1260 cm3/m2,相较未处理的二维织物保暖性能显著提升。
葡萄糖传感器的研究进展
王太仙a ,罗嘉怡b ,张宏伟b*
葡萄糖传感器是血糖检测技术的核心,可以满足糖尿病等慢性疾病精准血糖监测的需求。根据葡萄糖传感器中是否有酶参与反应,葡萄糖传感器可分为有酶葡萄糖传感器和无酶葡萄糖传感器。在分别介绍两类电化学葡萄糖传感器的检测原理的基础上,重点介绍了近年金属材料、金属化合物、金属有机骨架和碳材料等在无酶葡萄糖传感器方面应用的研究进展。其中,金属纳米材料主要讨论了金基纳米粒子、铂基纳米粒子;金属化合物材料主要讨论了ZnO、Co3O4和Ni-Co 双金属磷化物;金属有机框架(MOF)主要讨论了单金属MOF、双金属MOF和MOF的复合物材料;碳材料主要讨论了碳纳米管、石墨烯和碳点。最后,对葡萄糖传感器未来的发展方向进行了展望。
基于多头注意力机制和长短时记忆网络的布匹产量预测模型
蔡展文,肖志权*
随着我国纺织行业的发展,布匹产量的预测面临着越来越复杂的挑战。传统的预测模型无法有效地捕捉不同时间段对产量预测的影响,导致预测结果的精度不高,且模型的收敛时间较长。为了解决这一问题,提出了一种基于多头注意力机制(MHAM)和长短时记忆网络(LSTM)结合的布匹产量预测模型。通过引入MHAM机制,模型能够为不同时间段的布匹产量数据分配不同的权重,从而有效地筛选出对未来产量预测影响较大的时间点。MHAM 机制的引入有助于减少模型的训练时间并提高预测的精度。LSTM网络则进一步优化了模型在时间序列数据中的表现,能够捕捉长时间跨度中的长期依赖性。实验结果表明:引入MHAM机制的模型相较于传统LSTM模型在预测精度上取得了显著的提高,R2 系数最高可达到0.995;在布类纺织品产量的月度预测中,与传统的BP和RNN模型,SE-Bi-LSTM模型的误差最小,其 平均误差为0.22%,分别降低了60.71%和53.19%。

摘要(
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