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  柔性和可拉伸的纖維狀摩擦納米發(fā)電機(jī)（FTENGs）在可穿戴電子產(chǎn)品中得到了廣泛的研究，因為它能夠收集人體機(jī)械能并用作自供電傳感系統(tǒng)。盡管 FTENGs 在近些年取得了長足的進(jìn)步，但仍存在限制因素阻礙其廣泛的實際應(yīng)用。當(dāng)前，研究人員更關(guān)注 FTENGs 器件在人體運(yùn)動監(jiān)測、人機(jī)交互和環(huán)境能量收集方面的應(yīng)用，而忽略了在醫(yī)學(xué)培訓(xùn)領(lǐng)域(例如：心肺復(fù)蘇訓(xùn)練)的潛在應(yīng)用前景。

  心肺復(fù)蘇（CPR）訓(xùn)練是所有醫(yī)療急救技能操作課程中最重要的培訓(xùn)項目之一，因為實施高質(zhì)量的CPR可以通過提供恢復(fù)自主循環(huán)所需的血流來維持重要器官功能。然而，高質(zhì)量的 CPR 急救措施仍然難以緊急實施，因為 CPR 是一種體力消耗的姿勢和動作。此外，非標(biāo)準(zhǔn)的心肺復(fù)蘇術(shù)不僅不能提供急救，還可能對患者造成傷害。鑒于此，開發(fā)一種用于實時指導(dǎo)高質(zhì)量 CPR 培訓(xùn)或臨床實踐的可穿戴設(shè)備對于心肺復(fù)蘇輔助教學(xué)，以及緊急救助指導(dǎo)具有重要意義。

  近日，中科院上海硅酸鹽研究所孫靜研究員研究團(tuán)隊提供了一種簡單和可擴(kuò)展的自供電 FTENGs 制造方法，該FTENGs由可拉伸的導(dǎo)電銀納米線 (Ag NWs) 纖維作為核和彈性硅橡膠作為鞘組成，具有良好的柔韌性、優(yōu)異的機(jī)械耐久性（200% 應(yīng)變）。長度為 5 cm 的 FTENGs 在與紙膜接觸時可提供 17.1 V 的平均開路電壓。當(dāng)將 FTENGs 制成尺寸為 8×4 cm² 的織物時，在 10 MΩ 的外部負(fù)載電阻下獲得了 0.957 W m^-2 的瞬時輸出功率密度。FTENGs織物可作為可穿戴電源用于驅(qū)動電子手表、電容器和200顆串聯(lián)LED燈。此外，FTENGs不僅能夠捕捉人體機(jī)械能進(jìn)行人體運(yùn)動檢測，還可以用作控制風(fēng)扇和警報器的觸覺傳感器，實現(xiàn)人機(jī)交互應(yīng)用。

圖 2.（a）CPR訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)按壓姿勢。 (b) 標(biāo)準(zhǔn)胸外按壓姿勢下智能手套的輸出電壓-時間曲線（100% 按壓深度）。(c) 肘關(guān)節(jié)在垂直和彎曲狀態(tài)下的按壓電壓信號。 (d) 傾斜按壓狀態(tài)的輸出電壓信號。 (e) 電壓信號對應(yīng)于完整的胸外按壓操作。(f) 胸外按壓中斷的電壓信號特征。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107737