近日,我校环境友好能源材料国家重点实验室宋英泽团队通过界面调控工程设计出面向智能传感领域的柔性自修复复合材料。相关成果以“Towards flexible and healable strain sensors via a modulated interface between Ti3C2 MXene and epoxidized natural rubber”为题在能源材料期刊Nano Energy(中科院一区,IF: 17.6)上发表。2020级硕士研究生甘旗星为第一作者,宋丽贤副教授、宋英泽特聘教授与杭州师范大学朱雨田教授为共同通讯作者。
在电子传感、健康监测和人机交互等领域,人们对相应高分子传感材料在强度、韧性及服役性能等方面提出了更高的要求。柔性传感材料普遍存在机械性能和自愈效率难以同时有效增加的问题,导致了该类器件在使用过程中,容易出现裂纹、破损和断裂,影响其灵敏度、稳定性和寿命。针对这些问题,宋英泽研究团队调控了MXene/环氧化天然橡胶复合材料的界面密度与界面强度,同时提升了拉伸强度和室温愈合效率。利用该材料组装的传感器实现了快速响应,能在宽应变范围内稳定循环。在手腕、膝盖、肘关节运动等的较大应变情况下,传感器监测的信号具有较好的重复性和稳定性。
研究工作针对高分子传感材料的关键科学问题,提出了创新性的设计策略和深入的理论见解,得到了国际评审专家的高度评价。
(王丽明 编辑)(环境友好能源材料国家重点实验室 供稿)
论文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285523009783