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  柔性壓力傳感器因其能模擬人體皮膚的特點去感知并對環境刺激做出響應從而成為智能紡織品制造的研究核心。其中，電容式壓力傳感器因具有高靈敏度、快速響應、組裝簡單和能耗低等特點從而具有很好的應用前景。但是現有的研究中仍有幾個因素一直制約著電容式壓力傳感器的進一步發展，主要包括傳感精確度易受環境濕度影響、介電材料的極化效率低以及其化學結構或物理構型易被水洗破壞，制約著電容式壓力傳感器的壓力傳感穩定性及耐久性，不滿足實際服用需求。 

  針對提高柔性壓力傳感器的使用穩定性及耐久性，實現可服用的穿戴式智能紡織品。近期，加州大學戴維斯分校Gang Sun（孫剛）教授課題組利用疏水且結構穩定的聚離子液體基納米材料來構建新型的聚合物電介質，通過引入聚（1-乙烯基-3-丁基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺）（[PBVIm][TFSI]）來制備多孔的聚離子液體納米纖維膜（[PBVIm][TFSI]含量高達67%）實現了介電層的高度極化和較好的應用穩定性。達到了可穿戴壓力傳感織物的耐濕度（70% RH）傳感穩定性和應用耐久性。

圖示一：疏水耐久性的聚離子液體基納米纖維膜的制備過程及形貌

  該團隊通過對離子液體單體進行密度泛函計算研究，篩選出易被極化且不溶于水的離子液體單體并制備相應的聚合物，再通過靜電紡絲構建機械性能穩定且介電性能較好的聚離子液體納米纖維膜，最后組裝成可應用于實際生活中的可穿戴電容式壓力傳感織物。

圖示二：不同聚離子液體含量的納米纖維膜的性能表征

  研究團隊利用性能穩定的聚離子液體基納米纖維膜作為介電層，并采用全織物基材構建電容式可穿戴壓力傳感器，提升了在實際環境（水洗、沾污或濕度）應用中的壓力傳感穩定性。此外，該壓力傳感織物能實時監測人體各項生理活動信號，且對微小的外界壓力具有較高的檢測靈敏度及超快的響應時間。這項研究工作為新型聚合物介電材料及免疫環境干擾的電容式壓力傳感器的構建提供了新的思路。

圖示三：耐久性的可穿戴壓力傳感織物的應用性能測試

  上述成果近期以“Flexible and Washable Poly(Ionic Liquid) Nanofibrous Membrane with Moisture Proof Pressure Sensing for Real-Life Wearable Electronics” 為題發表在ACS Applied Materials & Interfaces （ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, DOI: 10.1021/acsami.9b07786, IF:8.456）上。論文的第一作者為東華大學化工生物學院博士生王澤鴻，曾在美國加州大學戴維斯分校Gang Sun教授課題組聯合培養，通訊作者為Gang Sun（孫剛）教授。該項工作得到了Gang Sun (孫剛)教授課題組、國家留學基金委、國家自然科學基金的資金支持。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b07786