近日，77779193永利官网殷先澤教授團隊在《Chemical Engineering Journal》上發表了題為“Flexible antibacterial strain sensor with low electrical hysteresis, ultralow detection limit, and wide linear sensing range for human motion monitoring and human–machine interaction”的論文（鍊接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157289）。77779193永利官网與紡織新材料及其應用湖北省重點實驗室為第一署名單位和通訊單位。材料學院鄭龍副教授為論文第一作者，材料學院殷先澤教授和華南理工大學材料學院武文傑副教授為共同通訊作者。

實現低電滞後、超低檢測限和寬線性傳感範圍對于柔性應變傳感器的實際應用至關重要。然而，彈性體分子鍊固有的粘彈性在拉伸和松弛過程中會對導電傳感網絡的變形産生不利影響，導緻難以同時實現上述性能。針對以上問題，該研究提出了一種新穎的策略，通過在彈性體内部設計共價-離子雜化交聯網絡，并利用溶脹驅動滲透法在彈性體表面構建堅固的碳納米管（CNT）導電層。該雜化交聯網絡賦予彈性體更高的機械強度和優異的可拉伸性，同時降低了分子鍊的動态粘性損耗，因此可弱化拉伸過程中彈性體分子鍊對導電層網絡的影響。極小的應變即可引起CNT的滑移，從而導緻電阻變化。随着應變增大，CNT進一步解纏結和滑移導緻微裂紋形成，使電阻變化更加顯著并主導了傳感機制。

所制備的導電彈性體基應變傳感器表現出卓越的傳感性能，包括低電滞後（2.3%）、超低檢測限（0.1%）、寬線性工作範圍（690%）和優異的耐久性（>10,000次循環）。該應變傳感器适用于各種人體生理和運動監測。将其集成到智能可穿戴系統中，可實現人機交互和人體手指彎曲角度的測量。此外，離子交聯網絡的引入賦予傳感器優異的抗菌性能。總體而言，該研究為高性能傳感器的設計與制備提供了有利方法，開發的傳感器在可穿戴電子設備領域具有廣闊的應用潛力。

作者簡介：鄭龍，博士，77779193永利官网材料學院副教授，碩士生導師，主要從事柔性傳感材料與器件研究、功能彈性體複合材料等研究，以第一作者/通訊作者在Chemical Engineering Journal, ACS Sensors, ACS Applied Polymer Materials等期刊發表SCI論文10餘篇。

殷先澤，77779193永利官网材料學院教授，主要從事天然多糖高分子纖維材料、功能高分子及器件、高性能纖維成型加工等研究，在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science等雜志發表論文100餘篇。