作者:江庆龄 来源:华东理工大学 发布时间:2024/5/29 10:07:14
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科学家制备新型聚二硫材料的柔性可穿戴感应器

 

华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授曲大辉团队,报道了一种具有本征自愈能力和闭环回收性的新型介电层弹性体,该传感器适用于实时人体运动监测,且在损伤自愈合或闭环回收后,依旧持续输出稳定的检测信号,将有助于推动电容传感器研究向动态智能、高性能和可持续的方向发展。相关研究成果发表于《先进材料》。

近年间,以电子皮肤为代表的柔性可穿戴电子器件迎来了快速发展,其应用场景涵盖高精度健康监测与医疗设备、软体机器人、人机互动、航天航空等多个领域。电容感应器也随着微机电系统的发展热潮得到了广泛关注,但聚二甲基硅氧烷等传统薄膜材料面临组分复杂、回收难度大和自愈能力不足等挑战。

研究团队研制的弹性体源于生物基螺二醇衍生二硫动态共价适应性网络,并辅以木质素合成中间体咖啡酸及金属铁离子为掺杂交联剂。研究人员构筑的可回收动态聚合网络,刚性螺二醇/柔性二硫组分比合理,具备了良好的机械柔韧性和热稳定性,同时因其丰富的氢键和金属-儿茶酚配位键而具备常温自修复能力。该电容压力传感器灵敏度高达9.26 kPa-1,响应时间与恢复时间分别为32ms和24ms。

二硫介电材料化学结构及微观物理形貌示意图。图片来源于《先进材料》

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202403880

 
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