化学与材料科学学院王晓琳副教授在可穿戴柔性传感器研究方面取得新进展

发布者:万千发布时间:2022-12-23浏览次数:10

近日,化学与材料科学学院王晓琳副教授在国际高水平期刊《Materials Horizons》(JCR一区,IF=15.717)在线发表了题为Fluorescent double network ionogels with fast self-healability and high resilience for reliable human motion detection的研究论文,2020级硕士研究生赵相杰为本文第一作者,王晓琳副教授为本文通讯作者。


1. 文章图示摘要

随着科技的快速发展,柔性传感材料驱动的柔性电子设备成为健康领域最令人振奋的健康监测体,在可穿戴设备、人机界面及疾病诊断等诸多领域有着重要的应用前景。离子导电凝胶因灵活可调的力学性能、与皮肤接近的黏弹性模量以及类皮肤的离子传输机制,成为构建柔性传感器的优异选择之一;其可以通过更加智能化、无感化的方式渗透入人们的日常生活,实现健康信号的实时收集。

合理调控基元分子结构实现离子液体凝胶各类性质的整合与平衡,是发展高性能柔性传感器所面临的一个挑战性课题。基于此,王晓琳课题组利用多功能离子液体凝胶开发了一种优异的柔性离子传感器。该离子液体凝胶由共价交联的聚合物网络及动态共价交联的天然多糖生物分子网络组成,展现出超高的透明度、阻燃性、强黏附、宽温度窗口、高回弹以及长久的机械稳定性等综合性能;从动态建构化学出发对分子功能改性所引入的动态亚胺键,赋予凝胶自修复能力,可在几分钟内从分子水平实现“伤口”的快速愈合;独特的凝胶诱导荧光发射使其在诸多柔性传感器中脱颖而出。研究表明,本文所构筑的柔性传感器可以灵敏地监测和辨别不同的人体运动,具有响应速度快、灵敏度高、耐持久和宽温度使用范围的优势。这项工作为高性能可穿戴式柔性传感器的开发提供了新思路,推动了其在健康监测领域的实际应用。

该工作得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助。



2. 柔性应变传感器用于人体运动监测

原文链接:https://doi.org/10.1039/D2MH01325H