신체 피부 온도 모니터링을 위한 자유롭게 서 있는 엘라스토머 복합 섬유 기반의 신축성 변형 비감지 온도 센서

웨어러블 건강 모니터링 분야에서 신축성 센서의 잠재적 응용을 실현하기 위해서는 다양한 외부 조건의 변화 속에서도 견고한 전기적 및 기계적 특성을 갖춘 안정적인 센서 장치를 개발하는 것이 필수적이다. 여기에서는 축소된 그래핀 산화물/폴리우레탄 복합체의 자유롭게 서 있는 신축성 섬유(FSSF)의 기하학적 공학을 통해 변형 유도 간섭을 제거한 신축성 온도 센서를 시연한다. FSSF는 나선형 구조로 형성되어 변형 비감지 신축성 온도 센서의 구현을 가능하게 했다. 그래핀 산화물의 통제된 환원 시간에 따라 장치의 반응 및 열 지수를 조절할 수 있다. 이러한 결과는 FSSF의 산소 포함 기능 그룹의 밀도 변화에 기인하며, 이는 홉핑 전하 수송과 과잉 캐리어의 열 발생에 영향을 미친다. FSSF 온도 센서는 향상된 응답성(0.8%/°C), 신축성(90%), 감지 해상도(0.1 °C), 그리고 적용된 변형 응답의 안정성(변형 0%에서 50% 범위에서 ±0.37 °C)을 제공한다. 센서가 신축성 붕대에 꿰매어져 인체에 부착되면, 다양한 신체 움직임 동안 인체 피부의 온도 변화를 연속적이고 안정적인 방식으로 감지할 수 있다.