Monitorování lidského dýchání pomocí flexibilního polyuretanového senzoru s integrovanou vrstvou uhlíkových nanotrubiček

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28110%2F18%3A63521349" target="_blank" >RIV/70883521:28110/18:63521349 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/70883521:28610/18:63521349

Výsledek na webu

<a href="http://cps.utb.cz/images/aktuality/Sborn%C3%ADk_PLASTKO_2018.pdf" target="_blank" >http://cps.utb.cz/images/aktuality/Sborn%C3%ADk_PLASTKO_2018.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Monitorování lidského dýchání pomocí flexibilního polyuretanového senzoru s integrovanou vrstvou uhlíkových nanotrubiček

Popis výsledku v původním jazyce

Vize nositelných počítačových technologií předpokládá, že budoucí elektronické systémy budou nedílnou součástí našeho každodenního oblečení. Taková elektronická zařízení musí splňovat velmi specifické požadavky na zatížení, jako je pružnost a roztažitelnost, schopné měřit například napnutí v širokém rozsahu nebo by měly být odolné vůči praní. Nositelná zařízení budou charakterizována schopností automaticky rozpoznat činnost a chování uživatelů a tyto informace použít k úpravě konfigurace a funkčnosti systému. Nositelná elektronika je nepochybně fenomén dnešní doby. Je připravena na lehkých a flexibilních podkladech, má široký předpoklad a velký potenciál pro přenosná zařízení v nositelné technologii. V posledním desetiletí jsou vlastnosti a aplikace uhlíkových nanotrubic (CNT) a jejich polymerních nanokompozitů velmi aktivní oblastí tohoto druhu výzkumu [1,2]. V našem příspěvku demonstrujeme aplikaci flexibilního snímače napětí z polyuretanu a uhlíkových nanotrubic. Tento kompozit byl připraven novým postupem za použití termoplastické filtrační membrány připravené elektrospinovací technologií. Vodní disperze MWCNT byla filtrována přes membránu, vysušena a poté svařena na povrchu polyuretanového proužku a zapouzdřena tenkou polyuretanovou vrstvou. Citlivost k aplikovanému dýchání byla dále zvýšena pomocí oxidovaných trubek s manganistanem draselným (KMnO4) [3,4].

Název v anglickém jazyce

Human breath monitoring by flexible polyurethane sensor with integrated carbon nanotube layer

Popis výsledku anglicky

The vision of wearable computer technology assumes that future electronic systems will be an integral part of our everyday wear. Such electronic devices have to meet very specific load requirements such as flexibility and stretchability, able to measure for example strain in large extends or they should be able to be durable in many of washing cycles. Wearable systems will be characterized by the ability to automatically recognize the activity and behaviour of their user and use this information to modify the configuration and functionality of the system. Wearable electronics is undoubtedly the phenomenon of today&apos;s times. It is prepared on a light and flexible substrates, it has a broad assumption and great potential for portable devices in wearable technology. In the last decade, the properties and application of carbon nanotubes (CNTs) and their polymeric nanocomposites have become to be a very active area of this kind of research. In our contribution we demonstrate application of flexible polyurethane carbon nanotube strain sensor. This composite was prepared by novel technique using thermoplastic filtering membrane prepared by technology of electrospinning. Aqueous dispersion of MWCNT was filtered through membrane, dried and then welded on the surface of polyurethane strip and encapsulated by thin polyurethane layer. Sensitivity to applied strain of breath was further increased using Potassium permanganate (KMnO4) oxidised tubes. This procedure leads to a composite based strain sensor which is flexible and stretchable, very sensitive to applied strain, reversible and durable in many applied cycles. To demonstrate its practical applicability a monitoring of human breathing was selected. The sensor was placed on the test T-shirt in the chest section and dress up with volunteer to monitor his breathing. Several breathing characteristics were measured and analysed. It demonstrate wave characteristics of deep breathing (full exhale), and breathing with lasting breath. Breath monitoring is a response to the change of electrical resistance of polyurethane/CNT sensor fixed on T-shirt by its deformation.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

21001 - Nano-materials (production and properties)

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2018

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů