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安徽農業(yè)大學陳玉霞團隊在生物質柔性傳感器最新研究成果

來源:安徽農業(yè)大學      2024-04-12
導讀:近日,安徽農業(yè)大學材料與化學學院安徽省健康睡眠家居產品工程中心(課題組網站: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)表生物質柔性傳感器相關最新研究論文,題目為“Superelastic bamboo fiber-based spongy aerogel for flexible piezoresistive sensors with wide response range and high sensitivity”。

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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,在可穿戴電子產品和睡眠用品中備受關注。然而,實現這些特性的同時保持高性能仍是一大挑戰(zhàn)。本研究受天然海綿孔隙結構的啟發(fā),采用竹纖維和氧化石墨烯為原料,通過冷凍鑄造和碳化工藝,制備了具有類海綿結構的高性能竹纖維/氧化石墨烯氣凝膠壓阻傳感器。該傳感器擁有獨特的多孔結構,能有效吸收/釋放能量,展現出卓越的超彈性(90%的變形下仍然不被破壞)、高機械耐久性(可承受7000次循環(huán))和良好的透氣性。其超高應變靈敏度、廣泛的檢測范圍和快速的恢復時間(20毫秒)是其優(yōu)點。利用這些特性,氣凝膠傳感器不僅適用于從手指動作到吞咽動作的人體信號檢測,還能融入軟墊家具的緩沖材料之中,構建傳感陣列,實時監(jiān)測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、智能可穿戴設備、智能軟墊家具等領域具有較好的潛在應用前景。
材料與化學學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研發(fā)計劃(202204c06020025)、安徽省研究生聯合培養(yǎng)示范基地項目(2022lhpysfjd025)、國家資助博士后研究人員計劃(GZC20230019)、安徽農業(yè)大學研究生創(chuàng)新基金項目(X202310364255、X202310364231)資助。(文圖/陳玉霞 編輯/張飛 預審/汪鐘凱 審核/夏曉昀)
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151053


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