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化工学院武玉民教授团队在自修复有机硅应变传感器领域取得新进展
作者:刘月涛  审核: 来源:化工学院  编辑:唐雯 点击:[] 日期:2020年12月18日

柔性导电复合材料作为可穿戴应变传感器,广泛应用于新一代机器人、电子皮肤、人体检测等领域。然而,如何制备兼具柔韧性、自愈性和传感能力的柔性导电复合材料是一个具有挑战性的研究方向。有机硅材料具有良好的生物相容性、柔性、耐溶剂性、耐高温性等,能够作为一种良好的基体材料用于应变传感器领域。使用有机硅聚合物为主链,并将生物小分子改性后的导电纳米材料与有机硅动态交联网络复合是构建新型柔性导电复合材料的理想方法。

近日,青岛科技大学武玉民、刘月涛、高传慧教授团队报道了关于自修复有机硅应变传感器的相关进展。利用生物小分子改性的导电纳米材料与有机硅动态交联网络复合制备的有机硅应变传感器在力学性能、室温修复性能和应变传感性能等方面表现优异,并在国际知名学术期刊ACS Applied Materials & Interfaces(一区IF=8.758), Journal of Materials Chemistry C (一区IF=7.059)上分别发表了题为“Self-Healing Ti3C2MXene/PDMS Supramolecular Elastomers Based on Small Biomolecules Modification for Wearable Sensors”和“A Stretchable and Self-Healable Organosilicon Conductive Nanocomposite for A Reliable and Sensitive Strain Sensor”的文章。

文章分别将有机硅动态交联网络与生物小分子改性的Ti3C2MXene、MWCNTs通过氢键相互作用复合,在动态亚胺键的帮助下实现无需外部热源的自修复过程,并将其用于探测人体细微运动的应变传感器。实验结果表明,自修复有机硅应变传感器具有优异的形状变化灵敏度(GF均大于或等于3.6),且可以在自愈前后准确感应人体极为细微的运动。该进展的相关文章均以青岛科技大学为第一单位,化工学院刘月涛副教授为论文的通讯作者,硕士生张凯铭为论文的第一作者。

                      图1.生物分子改性的Ti3C2MXene/PDMS超分子自修复应变传感器

                       图2.生物分子改性的MWCNTs/PDMS超分子自修复应变传感器

该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高校“青创科技计划”、山东大学特种功能聚集体材料教育部重点实验室开放基金等项目的支持。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c13653?ref=pdf

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/TC/D0TC04719H#!divAbstract

(撰稿:刘月涛;审核:刘福胜)

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