Stretchable and Strain-Decoupled Fluorescent Optical Fiber Sensor for Body Temperature and Movement Monitoring

材料科学 荧光 光纤传感器 光纤 可穿戴计算机 光电子学 光纤布拉格光栅 光学 纤维 物理 复合材料 计算机科学 波长 嵌入式系统
作者
Meihua Chen,Yongcheng He,Haohua Liang,Hongyou Zhou,Xin Wang,Xiaobo Heng,Zhishen Zhang,Jiulin Gan,Zhongmin Yang
出处
期刊:ACS Photonics [American Chemical Society]
卷期号:9 (4): 1415-1424 被引量:63
标识
DOI:10.1021/acsphotonics.2c00249
摘要

A stretchable fluorescent optical fiber provides a flexible platform for wearable functional devices due to its stretchability and immunity to electromagnetic interference. However, for wearable applications, stretchable fiber sensors suffer from severe body movement-induced strain interference. Here, we report a stretchable optical sensor with strain-decoupling ability. The stretchable core-clad structured optical fiber is prepared with fluorescent nanoparticles and silicone-based elastomers that enable both efficient excitation light delivery and fluorescence collection. The excitation light loss and fluorescence intensity exhibit a linear response to the sensing variables and strain change, which have been utilized as the sensing parameters to decouple the strain from the sensing variables. Our strain-decoupled scheme is widely applicable to other stretchable fluorescent optical fiber sensors that are simultaneously subject to strain. In the experiment described here, the temperature-sensitive fluorescent nanoparticle-doped stretchable fluorescent optical fiber exhibits stable temperature-sensing in the range −10 to 60 °C, with an uncertainty as low as ±0.23 °C and a relative sensitivity of 1.3% °C–1, even when it is subjected to large strain up to 40%. We demonstrate sensor-integrated wearable masks and gloves, which can simultaneously measure physiological thermal changes and the movement of the wrist joint. Our sensor shows great promise as a technology for wearable health monitoring.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神应助hxj采纳,获得10
2秒前
weijie发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
壮观大炮发布了新的文献求助10
3秒前
梦在彼岸完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
阔达忆秋发布了新的文献求助10
4秒前
学无止境完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
君儿和闪电完成签到 ,获得积分10
7秒前
大个应助帽子戏法采纳,获得10
7秒前
fafafa完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
fengqing完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
德芙发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
www关闭了www文献求助
11秒前
11秒前
11发布了新的文献求助10
12秒前
Mo_Hog发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
鑫鑫完成签到,获得积分10
14秒前
fafafa发布了新的文献求助10
14秒前
幸运光环发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
李健应助000采纳,获得10
16秒前
桐桐应助einspringen采纳,获得10
17秒前
17秒前
沫沫发布了新的文献求助10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
田様应助CCD采纳,获得10
18秒前
甜甜完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5713487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5215699
关于积分的说明 15270963
捐赠科研通 4865238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2611937
邀请新用户注册赠送积分活动 1562134
关于科研通互助平台的介绍 1519378