近日,雷火竞技官方网站在纤维类柔性应变传感器的研究上取得了重要进展,相关成果“Labyrinthine wrinkle-patterned fiber sensors based on a 3D stress complementary strategy for machine learning-enabled medical monitoring and action recognition(DOI: 10.1002/smll.202407390)”发表在《Small》上。该期刊是“物理:应用”领域SCI中科院一区Top期刊,影响因子为13.0。该工作得到了国家自然科学基金(52202097)和辽宁大学科研启动资金的支持。论文第一作者为雷火竞技官方网站2022级硕士研究生吕永明,通讯作者为物理系楚振明副教授。
【论文简介】
纤维应变传感器因其易于变形和编织的特点,在可穿戴智能织物和设备领域显示出良好的应用潜力。然而,如何集成具有灵敏响应、良好拉伸性和有效实际应用的纤维应变传感器仍是一项挑战。在此,本文提出了一种基于三维应力互补的新策略,通过预拉伸和溶胀工艺相结合,制备出在聚氨酯纤维表面具有双层迷宫式皱褶导电网络的PDMS/AgNPs/MXene/CNTs纤维传感器。得益于褶皱结构和敏感复合材料的协同作用,该纤维传感器具有良好的拉伸性(大于150%)、高灵敏度(最大测量系数为57896)、超低检测限(0.1%)、快速响应/恢复时间(177/188毫秒)和良好的长期耐用性。该传感器可用作摩尔斯电码的发送和识别,以表达病人的症状和感受;此外,还能对人体运动进行全面监测,并在机器学习的辅助下收集不同特征的数据,对不同字母/数字的识别和预测准确率高达99.17%和99.33%。这种纤维传感器有望成为新一代柔性应变传感器,应用于医疗监测和人机交互领域。
【作者信息】
楚振明,副教授,硕士生导师,沈阳市拔尖人才,光电子功能器件与检测技术省重点实验室成员。主要研究方向为柔性可穿戴传感器、纳米功能材料和超疏水表界面材料等。主持国家自然科学基金1项(52202097),参与国家及省部级课题7项;在Small、 Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A、ACS Applied Materials & Interfacese等国际期刊发表SCI论文20余篇;授权及受理国家发明专利20余项。
吕永明,2022级原子与分子物理专业硕士研究生。主要研究方向为MXene基微褶皱纤维柔性传感器的制备及应变传感性能。硕士期间发表SCI论文1篇,申请国家发明专利3项。