在疫情時代，醫(yī)務(wù)工作人員作為抗擊疫情的最前線戰(zhàn)士，面臨著長時間穿戴防護服所帶來的中暑風險。傳統(tǒng)防護服由于強力較低且透氣性差，在高溫條件下容易導致使用者中暑，對健康構(gòu)成潛在威脅。為了解決這一問題，我們設(shè)計了一款智能體溫監(jiān)測防護服面料。該面料利用靜電紡絲技術(shù)將溫度傳感器嵌入閃蒸非織造布中，能夠?qū)崟r監(jiān)測使用者的體溫，并通過數(shù)字屏幕顯示出來，提供全天候的健康保障。

這款智能防護服不僅提升了醫(yī)護人員的安全工作體驗，還適用于高溫環(huán)境下的工作者，確保他們在極端條件下的健康和安全。

二、原料與技術(shù)

溫度傳感器：采用納芯微高性能、高可靠性CMOS測溫技術(shù)的NST112納溫度傳感器，具備高輸出精度（±0.1℃）、高線性度、低功耗以及高集成度等特性，無需額外電路即可實現(xiàn)高效測溫功能。

硬件設(shè)計：電路設(shè)計采用簡單有效的RC濾波器進行降噪，無需復(fù)雜外圍電路即可完成測溫任務(wù)。

軟件設(shè)計：主控芯片選用STM32F103CBT6，通過IIC協(xié)議與傳感器及OLED屏幕通信，實現(xiàn)實時測溫和顯示功能。軟件部分包括傳感器的讀寫操作程序，溫度轉(zhuǎn)換程序，以及OLED屏幕的命令和數(shù)據(jù)寫入程序（圖4）。最終在主函數(shù)中調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換和屏幕顯示函數(shù)，實現(xiàn)整體測溫顯示功能。

智能體溫監(jiān)測閃蒸非織造防護服面料結(jié)構(gòu)及其制備工藝：利用電紡絲技術(shù)將傳感器嵌入閃蒸非織造布中，使傳感器更加穩(wěn)定，同時阻止體液侵蝕。使用柔性電路連接顯示屏，不影響面料的柔性和舒適性，確保電路在彎折或扭曲時不短路，延長傳感器使用壽命。

三、性能特點

穩(wěn)定性測試：在不同電壓和溫度下測量電流變化，結(jié)果顯示日常工作時電流波動范圍僅在5.5-5.9μA之間，關(guān)閉電路后電流變化保持在0.5μA以下，表明面料具有良好的穩(wěn)定性，適合長期使用（圖7）。

測溫精度：測試表明，在25℃和37℃條件下，溫度誤差集中在0.01℃左右，體現(xiàn)了高精度和實用性（圖8）。

滅菌適應(yīng)性：測試分析表明，EO滅菌處理對面料強力無損傷且有小幅度提升，輻照滅菌處理后強力損失率約為10%，展現(xiàn)了面料用于重復(fù)使用的可能性（圖9）。

性能對比：本款面料在強力、透濕、透氣率等方面均優(yōu)于進口閃蒸非織造面料，提高了穿著舒適性。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

醫(yī)護人員防護：解決了長時間高溫工作下普通防護服透氣性差的問題，實時監(jiān)測使用者體溫，預(yù)防中暑，保護醫(yī)護人員的身體健康。

高溫工作場所：廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉、玻璃制造、化工等行業(yè)，提供全方位的安全保護。

其他特殊領(lǐng)域：可用于野外探險、特種作業(yè)等領(lǐng)域，確保戶外活動者的安全與舒適。

五、作品創(chuàng)新點

高阻隔性防護材料：基于超細纖維閃蒸非織造材料與靜電紡絲納米纖維PVA膜構(gòu)建雙層組織結(jié)構(gòu)，賦予傳感器和柔性電路高保護性，有效阻止病毒侵害。

體溫監(jiān)測功能：利用電紡絲技術(shù)將傳感器嵌入閃蒸非織造布中，賦予防護服全新的感溫功能，解決了醫(yī)護人員中暑問題。

高靈敏度測溫：溫度傳感器測量精度高，誤差僅為0.01℃，測溫轉(zhuǎn)換時間僅為20-30ms，數(shù)字屏幕顯示清晰快捷，操作簡單。

六、實物展示與大賽成果

本作品參加了第十一屆“金三發(fā)·當盛”杯全國大學生非織造材料開發(fā)與應(yīng)用雙創(chuàng)大賽，獲得了評審專家的高度評價。大賽旨在發(fā)掘優(yōu)秀設(shè)計開發(fā)人才，推動非織造材料領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展，取得了豐碩的成果。

關(guān)于公布第十一屆“金三發(fā)﹒當盛”杯全國大學生非織造材料開發(fā)與應(yīng)用雙創(chuàng)大賽獲獎結(jié)果的通知（2023-09-21）

第十一屆“金三發(fā)﹒當盛”杯全國大學生非織造材料開發(fā)與應(yīng)用雙創(chuàng)大賽評審會召開（2023-08-28）

關(guān)于舉辦第十一屆“金三發(fā)·當盛”杯全國大學生非織造材料開發(fā)與應(yīng)用雙創(chuàng)大賽的通知（2023-06-12）

通過此次大賽，我們希望這款智能體溫監(jiān)測防護服面料能夠得到更廣泛的應(yīng)用，為更多人的健康與安全保駕護航。