本網(wǎng)訊 近日，我校材料與化學(xué)學(xué)院安徽省健康睡眠家居產(chǎn)品工程中心（課題組網(wǎng)站：https://ergolab.ahau.edu.cn/index.htm）陳玉霞教授在《Chemical Engineering Journal》(中科院一區(qū)TOP，IF=15.1) 發(fā)表生物質(zhì)柔性傳感器相關(guān)最新研究論文，題目為“Superelastic bamboo fiber-based spongy aerogel for flexible piezoresistive sensors with wide response range and high sensitivity”。
超彈性、透氣性和柔性的壓阻式傳感器因優(yōu)異的傳感性能，在可穿戴電子產(chǎn)品和睡眠用品中備受關(guān)注。然而，實(shí)現(xiàn)這些特性的同時(shí)保持高性能仍是一大挑戰(zhàn)。本研究受天然海綿孔隙結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，采用竹纖維和氧化石墨烯為原料，通過(guò)冷凍鑄造和碳化工藝，制備了具有類(lèi)海綿結(jié)構(gòu)的高性能竹纖維/氧化石墨烯氣凝膠壓阻傳感器。該傳感器擁有獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)，能有效吸收/釋放能量，展現(xiàn)出卓越的超彈性（90%的變形下仍然不被破壞）、高機(jī)械耐久性（可承受7000次循環(huán)）和良好的透氣性。其超高應(yīng)變靈敏度、廣泛的檢測(cè)范圍和快速的恢復(fù)時(shí)間（20毫秒）是其優(yōu)點(diǎn)。利用這些特性，氣凝膠傳感器不僅適用于從手指動(dòng)作到吞咽動(dòng)作的人體信號(hào)檢測(cè)，還能融入軟墊家具的緩沖材料之中，構(gòu)建傳感陣列，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人的坐姿和睡眠姿態(tài)。這表明，該傳感器在人體健康監(jiān)測(cè)、智能可穿戴設(shè)備、智能軟墊家具等領(lǐng)域具有較好的潛在應(yīng)用前景。
材料與化學(xué)學(xué)院的碩士研究生呂燕、博士后魏潔和碩士研究生黃志為共同一作，陳玉霞教授為通訊作者，郭勇教授為共同通訊作者。該工作得到安徽省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（202204c06020025）、安徽省研究生聯(lián)合培養(yǎng)示范基地項(xiàng)目（2022lhpysfjd025）、國(guó)家資助博士后研究人員計(jì)劃（GZC20230019）、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（X202310364255、X202310364231）資助。（文圖/陳玉霞 編輯/張飛 預(yù)審/汪鐘凱 審核/夏曉昀）
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151053
