近日，江南大學紡織科學與工程學院/針織技術教育部工程研究中心馬丕波教授團隊在材料領域TOP期刊《Materials & Design》上發表題為“Hybrid Thermoelectric-Triboelectric Smart Knitted Fabric for Real-Time Monitoring of Vascular Crisis and Postoperative Recovery of Severed Fingers”的研究論文。江南大學馬丕波教授、陳超余副研究員與無錫市第九人民醫院趙剛教授為論文共同通訊作者；江南大學董智佳副教授與侯銳華碩士為論文共同第一作者。該研究得到了國家自然科學基金(52303055, 52373058)、江蘇省自然科學基金(BK20221094)、中國博士后科學基金(2022TQ0123)、中國紡織工業聯合會應用基礎研究基金(J202408)與無錫市衛生健康委重點科研項目(Z202219)支持。
文章概述
斷指再植手術是治療斷指的最有效方法，但術后血管危象的發生率較高，可能導致再植失敗。傳統的血管危象監測依賴于醫護人員的定時觀察和紅外測溫，存在精度低、實時性差等問題。為了解決這一問題，本研究開發了一種基于多壁碳納米管紗線（MWCNTY）的混合熱電-摩擦電紗線（BTTEY），并通過針織技術將其編織成雙羅紋襯緯熱電-摩擦電織物（DTWL-TTEG）。該織物具有優異的熱電和摩擦電輸出性能，熱電功率密度在30 K溫差下可達89 μW·m?2。織物柔軟、透氣且具有良好的生物相容性，能夠極短時間內響應溫度變化并具有極高的靈敏度。基于DTWL-TTEG，開發了智能報警和術后恢復監測系統，能夠實時監測血管危象并提供及時報警，同時可用于斷指術后恢復的監測。該研究為熱電效應與摩擦電效應的結合提供了新的方向，展示了其在醫療保健和安全預警領域的巨大應用潛力。
圖文導讀
圖1紗線與針織物制備
圖2應用示意圖