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The financial support for this work is provided by China Scholarship Council, China, under the Grant CSC (202006630011).

Análisis de autorías institucional

Vázquez-López AAutor o Coautor

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3 de abril de 2023
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Artículo
Green

All-Fabric Triboelectric Nanogenerator (AF-TENG) Smart Face Mask: Remote Long-Rate Breathing Monitoring and Apnea Alarm

Publicado en:Acs Sensors. 8 (4): 1684-1692 - 2023-04-28 8(4), DOI: 10.1021/acssensors.2c02825

Autores: Vazquez-Lopez, Antonio; Saez, Jose Sanchez del Rio; de la Vega, Jimena; Ao, Xiang; Wang, De-Yi

Afiliaciones

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica Automática y Física Aplicada, ETSIDI, Universidad Politécnica de Madrid, Ronda de Valencia 3, 28012 Madrid, Spain. - Autor o Coautor
IMDEA Mat Inst, Madrid 28906, Spain - Autor o Coautor
IMDEA Materials Institute, C/Eric Kandel, 2, Getafe, 28906 Madrid, Spain. - Autor o Coautor
Institute for Research in Technology, ICAI School of Engineering, Pontifical Comillas University, Madrid, C/Santa Cruz de Marcenado, 26, 28015 Madrid, Spain. - Autor o Coautor
Materials Science and Engineering Area, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología, Universidad Rey Juan Carlos, C/Tulipán s/n, 28933 Madrid, Spain. - Autor o Coautor
Pontifical Comillas Univ, Inst Res Technol, ICAI Sch Engn, Madrid 28015, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Ingn Elect Elect Automat & Fis Aplicada, ETSIDI, Madrid 28012, Spain - Autor o Coautor
Univ Rey Juan Carlos, Escuela Super Ciencias Expt & Tecnol, Mat Sci & Engn Area, Madrid 28933, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Since the beginning of the COVID-19 pandemic, the use of face masks has become not only mandatory in several countries but also an acceptable approach for combating the pandemic. In the quest for designing an effective and useful face mask, triboelectric nanogenerators (TENGs) have been recently proposed. Novel functionalities are provided with the use of TENGs in face masks due to the induced triboelectrification generated by the exhaled and inhaled breath, allowing their use as an energy sensor. Nonetheless, within the face mask, the presence of nontextile plastics or other common triboelectric (TE) materials can be undesired. Herein, we propose the use of an all-fabric TENG (AF-TENG) with the use of high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and cotton fabric as negative and positive triboelectric layers, respectively. With these materials, it is possible to detect the breathing of the patient, which in the case of not detecting a signal over a few minutes can trigger an alarm locally, providing valuable time. Also, in this article, we have sent breathing signals locally and remotely to distances up to 20 km via Wi-Fi and LoRa, the same as warning signals in the case of detecting anomalies. This work reveals the use of TENGs in smart face masks as an important tool to be used in difficult epidemiological periods to the general public, bringing much more comfort and relaxation to patients and elderly in today's society, and based on pristine eco-friendly materials.

Palabras clave

face masklorananogeneratortengAgedApneaBreathing signalsCoronavirus disease 2019Covid-19Energy sensorsFace maskFace masksHigh molecular weight polyethylenesHumanHumansLoraMasksNanogeneratorNanogeneratorsNonmetallic matrix compositesPandemicPandemicsPolyethyleneSensorsSignal detectionTengTriboelectricTriboelectric nanogeneratorTriboelectricityTriboelectrificationUltrahigh molecular weight polyethylenes

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Acs Sensors debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 4/106, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Chemistry, Analytical. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 5.1. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 3.41 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 14.53 (fuente consultada: Dimensions Jul 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-07-16, el siguiente número de citas:

  • WoS: 28
  • Scopus: 28
  • Europe PMC: 3

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-16:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 18.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 22 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 10 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Vázquez López, Antonio) .