面向全尺度健康监测和语言识别的多功能织物压力传感器

以下文章来源于高分子科学前沿 ，作者高分子科学前沿

近年来，柔性可穿戴电子器件因其轻质柔性、易加工和可靠性等优势使其在人机界面、电子皮肤、健康监测、无线通讯和能量收集存储等领域备受关注。作为智能可穿戴系统的核心器件，柔性压力传感器引起了广泛的研究兴趣，尤其是在生物电子领域，因其可将人体的各项生理信号转变为电信号，在电子皮肤领域具有较大应用潜力。然而，传统的压力传感器中所使用的聚合物基底以及封装材料会导致器件较差的透气透湿性以及长期穿戴的不适性，甚至会产生炎症过敏反应等问题。因此，发展高柔性、高透气、高生物相容性、多功能、高灵敏压力传感器始终是一项重要挑战。

近期，安徽工程大学郑贤宏副教授联合新加坡国立大学张松林博士和Tan Swee Ching（陈瑞深）教授提出了一种丝网印刷技术构筑了高透气、高柔性、高性能的MXene/AgNW改性织物基多功能压力传感器。该传感器展现出优异的压力传感性能，例如高灵敏度（770.86–1434.89 kPa−1）、宽检测区间（0-100 kPa）、快速响应恢复速率（70/81 ms）、低检测限（1 Pa）和长循环寿命，并且具有优异的生物相容性。鉴于其优异的压力传感性能使得其可以作为柔性可穿戴传感器应用于人体全尺度健康监测，例如微小的脉搏监测和较大的人体运动，并展现出高灵敏性、抗刺破性和长期使用稳定性。此外，该传感器还可以作为湿度传感器应用于智能口罩领域，用于监测人体的呼吸、哮喘监测以及语言识别等。鉴于以上突出的优势，本研究制备的织物基传感器在可穿戴电子领域展现出广泛的应用前景，例如人体健康监测、运动监测和疾病症断等。

相关工作以“MXene Functionalized, Highly Breathable and Sensitive Pressure Sensors with Multi-Layered Porous Structure”为题发表于国际期刊《Advanced Functional Materials》上。安徽工程大学纺织服装学院郑贤宏副教授和新加坡国立大学张松林博士为论文共同第一作者，安徽工程大学纺织服装学院李长龙教授、新加坡国立大学张松林博士和Tan Swee Ching教授为共同通讯作者。

该研究成果也得到了安徽省自然科学基金（2008085QE213）、浙江省智能织物与柔性互联重点实验室开放基金（ZD04）、中纺联纺织行业智能纺织服装柔性器件重点实验室开放基金（SDHY2227）和安徽工程大学高层次人才科研启动基金（2020YQQ002）等项目的支持。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214880

【第一作者简介】

郑贤宏，工学博士，安徽工程大学纺织服装学院副教授，硕士生导师。美国The University of Texas at Dallas联培博士，合作导师为美国工程院院士Ray Baughman教授。2019年6月入职于安徽工程大学，从事柔性智能可穿戴器件的相关研究工作。在上述领域以第一作者在Advanced Functional Materials、Small、Journal of Materials Chemistry A、Nanoscale、Materials & Design、Journal of Colloids and Interface Science、Composites Part A等国际期刊发表SCI论文19篇，其中包括中科院大类1区SCI论文10篇，中科院大类1区ESI高被引论文1篇，1区SCI封面论文1篇，主持安徽省自然科学基金和省部级重点实验室开放课题等项目3项，担任Advanced Functional Materials、Advanced Science、Small、Small methods、Nano-Micro Letters、Journal of Materials Chemistry A、ACS Nano、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Chemical Engineering Journal、iScience等20余个国际SCI期刊兼职审稿人。

【通讯作者简介】

Tan Swee Ching（陈瑞深）博士在新加坡国立大学获得物理学学士学位。本科毕业后，他在新加坡和爱尔兰惠普公司担任激光加工与设备工程师，负责开发硅微加工新技术。在此期间，他为惠普公司做出了两项重大贡献，包括帮助公司降低至少40万美元的年运营成本，并将其所在部门的产能提高 35%。由于以上突出贡献，他被惠普公司授予杰出成就奖。随后获得剑桥联邦信托基金和温盖特基金会的全额奖学金并在剑桥大学攻读电气工程博士学位。博士期间在Mark Welland教授的指导下，陈瑞深博士系统开展了光合蛋白太阳能电池的研究。取得博士学位后，陈瑞深博士在麻省理工学院材料科学与工程系继续了博士后研究，并在Carl V. Thompson教授和Tomas Palacios教授的共同指导下从事高电子迁移率器件的开发。目前，陈瑞深博士供职于新加坡国立大学材料科学与工程系，担任助理教授。他同时也是专注于超吸湿材料的Ultra Dry公司的创始人。陈瑞深博士是Scientific Reports（Nature系列子期刊）的编辑委员会成员。此外，陈瑞深博士已在Nature Sustainability、Joule、EES、Advanced Materials、Nature Comm、Science Advances 等国际顶级期刊上发表了诸多优秀论文。

Tan Swee Ching教授课题组网站：

https://www.dmse.nus.edu.sg/SweeChingGroup/index.html?S=473892254.254481

来源：高分子科学前沿

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