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國際頂級期刊《Nano Energy》刊發我院王鵬博士研究成果

2023-11-02

近日,我院青年英才崗王鵬博士柔性傳感領域取得新進展,相關工作以“Flexible and breathable iontronic tactile sensor with personal thermal management ability for a comfortable skin-attached sensing application”為題,發表于柔性電子領域國際頂級期刊《Nano Energy》(中科院一區,影響因子17.6)。王鵬博士為論文通訊作者,銀河娛樂yh網站為通訊單位。

針對柔性傳感器穿戴舒適性不足與散熱性差的問題,本工作提出了一種具有人體熱管理功能的可呼吸離子式柔性觸覺傳感器。該傳感器是三明治結構,噴涂有二維片層結構MXene的熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)/SiO2納米纖維作為電極;裹覆陰陽離子的聚氨酯海綿作為電解質。得益于海綿的微納孔隙結構與超級電容原理,使得傳感器具有105.77 kPa?1的超高靈敏度與30ms的超快響應時間;得益于SiO2TPU納米纖維的高反射率,使得傳感器可以降低皮膚溫度3℃。同時,得益于TPU納米纖維的疏水性與孔隙結構,傳感器展示出良好的疏水性與透氣性,可以保證長時間穿戴舒適性與監測精度。在與匹配電路形成傳感系統后,可以實時、精確監測人體脈搏、肢體運動等信號,為人體健康監測與人體熱管理雙功能器件的開發提供了一種思路,為柔性電子的發展奠定良好基礎。該成果的刊發表明我院在柔性傳感領域的研究得到國際同行的認可,推動了我校機械工程學科的發展。


1 具有人體熱管理功能可呼吸離子式傳感器的結構與功能示意圖


2 傳感器的柔性與超輕特性


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