近年來,柔性傳感器在可穿戴設(shè)備、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和人造皮膚等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。基于軟傳導(dǎo)性材料的傳感器對壓力或溫度的應(yīng)變變化敏感,并在施加外部壓力時導(dǎo)致電導(dǎo)率或阻力的變化。與傳統(tǒng)的基于剛性半導(dǎo)體、金屬和陶瓷的傳感器相比,柔性材料具有良好的拉伸性能,使得柔性材料在可穿戴柔性器件領(lǐng)域具有巨大的潛力和競爭力。然而,在外界溫度、濕度、壓力等環(huán)境中,柔性傳感器容易老化、損壞和失效,并影響數(shù)據(jù)采集、傳輸和分類的準(zhǔn)確性。從而誤導(dǎo)和誤判后續(xù)的數(shù)據(jù)分析及相關(guān)操作,破壞整個設(shè)備(系統(tǒng))的運(yùn)行。因此,為提高柔性傳感器的穩(wěn)定性和使用壽命,研究一種自愈合、高靈敏度的柔性傳感器具有重要意義。
基于此,蘇州科技大學(xué)周興副教授課題組綜述了近年來自修復(fù)彈性體和自修復(fù)水凝膠在傳感應(yīng)用方向的研究進(jìn)展,文章以《Flexible Self-repairing Materials for Wearable Sensing Applications: Elastomers and Hydrogels》為題在Macromolecular Rapid Communication (DOI:10.1002/marc.202000444)上發(fā)表。
自愈性能的引入為柔性傳感器的壽命和穩(wěn)定性做出了積極貢獻(xiàn)。目前,已經(jīng)研究出多種可用來檢測生物體活動信號的自愈合柔性傳感器。自修復(fù)柔性傳感器的靈敏度,可靠性和穩(wěn)定性取決于柔性材料的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和機(jī)械性能。這篇綜述重點(diǎn)介紹了自愈柔性傳感器的最新研究進(jìn)展。首先,回顧了自修復(fù)柔性材料的各種修復(fù)機(jī)制。然后,分別介紹和討論了自修復(fù)彈性體柔性傳感器和自修復(fù)水凝膠柔性傳感器。詳細(xì)討論了這兩種柔性傳感器的研究現(xiàn)狀和需要解決的問題。最后,對這種快速發(fā)展且前景廣闊的自愈柔性傳感器和設(shè)備領(lǐng)域進(jìn)行了展望。
a) 自愈合納米復(fù)合水凝膠;b) 自愈水凝膠電極的制備。
作者:Shaonan Li, Xing Zhou*, Yanmao Dong, Jihang Li
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/marc.202000444
- 南京林業(yè)大學(xué)楊蕊副教授 Carbohyd. Polym.:木基高強(qiáng)度粘附性導(dǎo)電水凝膠用于柔性傳感器 2025-09-28
- 南方科技大學(xué)郭傳飛教授團(tuán)隊(duì) Matter:柔性傳感器界面再突破 - 超細(xì)微柱賦能強(qiáng)韌粘接與高靈敏感知 2025-07-01
- 魯東大學(xué)徐文龍 Small:機(jī)器學(xué)習(xí)輔助的表面活性劑增強(qiáng)型抗溶脹水凝膠柔性傳感器用于水下手勢識別 2025-05-26
- 西南交大王勇教授等 Macromolecules:受生物礦化啟發(fā)的超強(qiáng)韌自愈合水性聚氨酯彈性體 2025-10-03
- 深圳技術(shù)大學(xué)史濟(jì)東等 Carbon:基于石墨烯-納米纖維素復(fù)合薄膜的自修復(fù)應(yīng)變/濕度雙模傳感器的設(shè)計(jì)及在可穿戴呼吸監(jiān)測的應(yīng)用 2025-05-28
- 韓國KAIST應(yīng)鄔彬、寧波材料所朱錦 Macromolecules:紅海星啟發(fā)的水下自愈材料突破 2025-04-29
- 東華大學(xué)游正偉教授、孫俊芬教授 AFM:氟氫鍵限域策略同步提升離子彈性體的拉伸強(qiáng)度、導(dǎo)電性能和自修復(fù)性 2025-12-17