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  可穿戴應(yīng)變傳感器在人體區(qū)域傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)方面，展示了未來數(shù)字醫(yī)療保健的廣闊應(yīng)用前景。考慮到日常場景可能面臨的復(fù)雜環(huán)境，具有自清潔功能的此類裝備大大增強(qiáng)了其實用性。在這項研究中，他們設(shè)計了一種基于還原氧化石墨烯改性的蠶絲/聚氨酯針織物的應(yīng)變傳感器，通過十六烷基三甲氧基硅烷和硬脂酸的協(xié)同作用為其提供自清潔能力。該傳感器具有良好的應(yīng)變傳感性能、快速的響應(yīng)速度、優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和可重復(fù)性，以及寬廣的傳感范圍。更重要的是，其出色的超疏水性使傳感器具備優(yōu)異的防污性能，能夠抵抗各種腐蝕性液體，并且由于織物固有的多孔結(jié)構(gòu)而保持了透氣性。這些性能賦予了其在復(fù)雜環(huán)境下的長期工作穩(wěn)定性。這項工作展示了在多變的外部環(huán)境中精確檢測人體運(yùn)動的巨大潛力，有助于下一代可穿戴傳感器的研究和開發(fā)。

  2024年5月1日，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室李剛教授、英國曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院Chair Professor李翼教授和牛津大學(xué)博士后、帝國理工大學(xué)陳凱麗博士合作，設(shè)計開發(fā)了一種超疏水和透氣的可穿戴應(yīng)變傳感器，表現(xiàn)出優(yōu)異的防水性、防污能力、自清潔性和透氣性，能夠在水下檢測人體各項運(yùn)動信號。該項工作以“A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater application”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Chemical Engineering Journal上（DOI: 10.1016/j.cej.2024.151827）。蘇州大學(xué)碩士、英國曼徹斯特大學(xué)博士生劉靜為第一作者，蘇州大學(xué)李剛教授、英國曼徹斯特大學(xué)李翼教授和牛津大學(xué)博士后、帝國理工大學(xué)陳凱麗博士為共同通訊作者，合作作者還包括張君澤、孫瑋瑋、錢玉書、劉競舸、翟恒和趙澤宇。該工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、科技部國際合作和江蘇省科技廳國際合作等項目的支持。

圖1. 傳感器的制備過程示意圖及表征結(jié)果

 圖2. 傳感器疏水自潔性和透氣性測試結(jié)果

 圖3. 傳感器在拉伸下的電響應(yīng)和相應(yīng)機(jī)制

 圖4. 傳感器的機(jī)電特性

 圖5. 傳感器水下無線運(yùn)動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

  論文第一/通訊作者簡介：

  劉靜：蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院碩士、英國曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院博士生，研究方向為智能功能紡織品。

  陳凱麗：英國帝國理工大學(xué)博士，牛津大學(xué)博士后，研究方向涵蓋基于納米材料的生物傳感器用于早期疾病診斷、纖維基生物醫(yī)用材料以及柔性可穿戴傳感器在未來大健康領(lǐng)域的應(yīng)用。

  李翼：曼徹斯特大學(xué)材料系講座教授，英國皇家藝術(shù)制造與商業(yè)學(xué)會終身院士，英國國際紡織協(xié)會院士。主要從事功能化纖維應(yīng)用于生物醫(yī)用紡織、功能紡織材料、智能穿戴和能源環(huán)境等方面的研究工作。已指導(dǎo)博士畢業(yè)生68余人，研究人員150余人。發(fā)表學(xué)術(shù)論文600余篇，其中SCI/CPCI論文451篇，引用18565次，h-index 72，i10-index 286，被公認(rèn)為智能功能紡織品的國際領(lǐng)先專家。2013年入選湯姆森路透社“高被引科學(xué)家”名單。擁有80多項專利，其中46項在中國、美國和澳大利亞獲得授權(quán)，28項知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移到工業(yè)界。受邀超過 130 次的主題演講/大會報告，在研究與轉(zhuǎn)化方面獲得了超過 53 項獎項。課題組主頁：https://www.research.manchester.ac.uk/portal/henry.yili.html

  李剛：教授、博導(dǎo)，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室主任助理、黨支部書記，江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯(lián)青年委員會委員、姑蘇區(qū)僑聯(lián)副主席、蘇州大學(xué)僑青會副會長。香港理工大學(xué)博士，美國塔夫茨大學(xué)訪問學(xué)者（導(dǎo)師：David Kaplan院士）。主要發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，授權(quán)國內(nèi)外專利60余件。主持國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題等項目30余項，曾獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會優(yōu)秀專利獎、江蘇省十大行業(yè)領(lǐng)域優(yōu)秀科技成果獎、中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師等榮譽(yù)。主要學(xué)術(shù)兼職為中國生物材料學(xué)會智能仿生生物材料分會委員、江蘇省高企認(rèn)定專家?guī)旒夹g(shù)專家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主編、Materials編委，擔(dān)任Advanced Materials等40余種國內(nèi)外SCI雜志審稿人。課題組主頁：http://web.suda.edu.cn/tcligang/ 

論文信息： 

J. Liu, J. Zhang, W. Sun, Y. Qian, J. Liu, H. Zhai, Z. Zhao, K. Chen, Y. Li, G. Li, A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater applications, Chemical Engineering Journal 490 (2024) 151827. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151827.