浙江理工大学余厚咏教授团队AFM：在柔性传感材料设计领域取得新进展

2023-07-28 08:20:19 来源 : 腾讯网

7月23日，浙江理工大学材料学科领域著名期刊Advanced Functional Materials在线刊发了我校纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）余厚咏教授团队领衔完成，题为《Mass-producible 3D Hair Structure-editable Silk-Based Electronic Skin for Multi-Scenario Signal Monitoring and Emergency Alarming System》的研究成果，报道了团队对柔性传感材料设计的新突破。该文是纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）今年1月来的第一篇AFM论文；硕士研究生葛丹为第一作者，余厚咏教授为唯一通讯作者，我校为第一完成单位。

随着智能机器人、智能可穿戴设备和人机交互 (HMI) 领域的研究不断推进，模仿人类皮肤的人造电子皮肤 (e-skins) 变得越来越重要，结构可调电子皮肤（e-skin）有利于发展可穿戴电子产品、假肢和人机交互（HMI）。然而，传统纳米结构技术对电子皮肤的调控复杂且昂贵，工艺复杂难以实现大批量的生产，而且纳米结构变形能力差导致检测范围小、灵敏度低。

针对这一关键问题，余厚咏教授团队受皮肤毛发和昆虫毛刺结构的启发，对以 3D 仿生结构策略制造的P-silk/RG电子皮肤进行系统研究；研究发现P-silk/RG受益于这种3维结构的可编辑性（长度、位置），P-silk/RG具有信号选择性，长纤毛P-silk/RG表现出高灵敏度（响应微弱的信号气流），而短纤毛P-silk/RG表现出宽压力检测范围（0.5-200 g）和高循环稳定性（8000次压缩）。因此，不同形式的P-silk/RG用于不同的场景（长纤毛用于监测呼吸和咳嗽，用于运动检测和疾病诊断，短纤毛用于压力敏感的莫尔斯电码）。此外，P-silk/RG还具有良好的防水性、可编辑的导电点和易于设备集成等特点，为水下信息传输、多位编码命令输出、紧急运动事故和久坐预警等提供了基础。另外，将这种结构与纺织编织相结合可以批量生产。该研究这种3D仿生结构策略赋予了电子皮肤可编辑性，提高了场景适应性，为大批量生产提供了途径。

(资料图片仅供参考)

6天前，他们联合服装学院邹奉元教授基于蚕丝界面多重共价反应设计可穿戴传感器件，并将成果刊发在《Nano Energy》之后的又一重大突破，实现了蚕丝纤维仿毛结构的设计和规模化生产的尝试，进一步擦亮我校的丝绸特色！

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202305328

上述工作获国家基金面上项目、省杰青、省基金重点项目、学校基本科研业务费等项目资助。

作者简介

余厚咏教授、博导，现任浙江理工大学研究生院副院长，入选浙江省杰青、浙江省万人计划青年拔尖人才、首批“浙江省高校领军人才培养计划”、浙江省“院士结对英才计划”、浙江省高等学校中青年学科带头人、中国科协青年托举人才等。第一作者或通讯作者在JACS、AFM、Nano Energy、Chem Eng. J、Green Chem、Nano Research等国际知名期刊发表SCI 论文122篇(SCI一区论文70篇、ESI论文4篇)，总引用次数google scholar 5398次，受到了国内外学术界的广泛关注。

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来源：浙江理工大学

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