《Sensors and Actuators A: Physical》：High-stability flexible strain sensors for smart compression garments: Influence of design and fabrication techniques
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柔性应变传感器在压力服中的应用研究，通过银基导电 ink 采用两种涂覆技术和水平制备传感器，测试导电性、机械性能及耐久性。结果显示设计B结合technique K具有最佳稳定性与耐用性，成功集成于压力服实现实时肌电监测。
沙胡德·乌兹·扎曼（Shahood uz Zaman）|阿克萨·伊姆兰（Aqsa Imran）|马哈姆·拉扎（Maham Raza）|穆尼尔·阿什拉夫（Munir Ashraf）
巴基斯坦费萨拉巴德国立纺织大学工程与技术学院纺织工程系，邮编38000
摘要
压缩服装主要用于体育和医疗领域，通过对身体施加可控的压力来达到特定效果。传统的应变传感器较为刚性，这限制了其集成性和灵活性。近年来虽然开发出了许多柔性应变传感器，但由于导电颗粒的位移或微裂纹的形成，这些传感器难以保持连续的导电性。本研究旨在通过开发具有稳定信号性能和更高耐用性的柔性应变传感器来填补这一空白。研究中采用两种制造工艺和两种涂层方式，使用基于银的导电油墨制备了这些传感器，并对其电气电阻、应变性能、弯曲性能、耐磨性和洗涤耐久性进行了测试，以模拟实际使用条件。结果显示，采用交叉图案设计（Design B）并通过刀具涂层技术（Technique K）进行第二级处理的传感器在导电性和耐用性方面表现最佳，其连接点较多且点与点之间的距离较短，从而有效减少了缺陷对传感器性能的影响。而在DIW打印（Technique P）过程中，基材表面的不平整度影响了打印喷嘴的移动，进而影响了打印的均匀性和样品的整体质量。最终，性能最佳的传感器被集成到压缩服装中用于实时监测。
部分内容摘录
背景
随着智能可穿戴设备的日益普及，压缩服装作为功能性治疗监测和性能优化工具受到了广泛关注[1]。压缩服装已在运动科学、康复医学和术后护理中得到广泛应用，能够有效监测肌肉负荷和恢复情况。这类服装在精确、连续地调节使用参数方面具有显著优势。
材料与方法
基于纺织材料的传感器采用基于银的导电油墨和纺织基材制成。其制备过程包括五个主要步骤：（1）设计开发；（2）在基材上打印设计图案；（3）固化处理；（4）性能测试；（5）佩戴测试。图1展示了传感器开发的完整流程。结果与讨论
本研究评估了由柔性纺织材料制成的应变传感器的性能。设计了两种不同结构的传感器（Design A和Design B），以评估其可行性、有效性、适应性和强度。这两种传感器均通过两种涂层技术进行制备，并进行了电气电阻、机械性能和应变检测。图7展示了两种打印出的传感器。
结论
本研究重点关注开发适用于压缩服装的柔性应变传感器。通过两种不同的涂层技术制备了这些传感器。实验结果表明，Technique K在整体性能上优于Technique P，因为该技术能在针织基材上形成更均匀的涂层。然而，厚织物的可伸展性和表面不平整性会导致油墨分布不均，进而影响打印机喷嘴与基材之间的接触距离。
作者贡献声明
穆尼尔·阿什拉夫（Munir Ashraf）：验证与监督工作。马哈姆·拉扎（Maham Raza）：撰写初稿、数据整理与分析。阿克萨·伊姆兰（Aqsa Imran）：项目统筹、方法设计及概念构建。沙胡德·乌兹·扎曼（Shahood uz Zaman）：审稿与编辑、数据分析及概念深化。关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
本报告的编写过程中未使用任何AI工具。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本研究结果的财务利益冲突或个人关系。致谢
感谢实验室工作人员在样品制备和测试过程中提供的帮助。利益冲突
阿克萨·伊姆兰博士（Dr. Aqsa Imran）：现任费萨拉巴德国立纺织大学工程与技术学院助理教授，同时担任纺织工程系服装制造项目协调员。她于2022年在法国上阿尔萨斯大学获得博士学位，研究方向为智能纺织品与女性运动服装，尤其专注于基于纺织材料的传感器及可穿戴系统。
