钱凯教授团队在医疗、健康监测智能水凝胶传感器研究中取得新进展

近日，山东大学微电子学院钱凯教授团队在医疗、健康监测的智能柔性传感器研究中取得新进展，开发了用于应变和温度实时监测的多功能水凝胶传感器，相关成果以“Wearable, fast-healing, and self-adhesive multifunctional photoactive hydrogel for strain and temperature sensing”为题，发表在Journal of Materials Chemistry A (JCR一区,影响因子14.511)。钱凯教授为论文通讯作者，微电子学院博士研究生朱赫为论文第一作者，山东大学为该论文第一完成单位。


近年来，可穿戴传感器在电子皮肤、智能机器人、医疗健康监测等领域引发了极大的研究兴趣。在各种柔性传感器中，水凝胶材料由于具有生物兼容性、软组织仿生结构和可调节的力学性能，是模仿人类躯体感觉功能并感知外界刺激变化的理想候选材料。然而，在单个水凝胶中实现兼具快速自愈合、强粘附性、光热转化及对应力与温度多重感知仍然是一个巨大的挑战，亟需新的策略开发制备高性能多功能水凝胶传感器。


本研究通过冻融法制备了可拉伸的多功能光活性聚乙烯醇/碳纳米管复合水凝胶传感器，其在宽应变范围（0-300%）内具有良好的线性度，可用于大幅度人体运动（如肘部弯曲）以及微小运动（如吞咽、微笑）识别，并具备优异的热感应灵敏度（0.027°C-1）和快速自愈合性能（5秒自愈合效率为83.08%，30分钟自愈合效率为97.42%），同时兼具高粘附力、光热转换效率等优点。最后，本文构建了具备温度感知报警和运动实时监测系统，验证了多功能水凝胶传感器在可穿戴医疗健康检测、电子皮肤和智能机器人等应用中的可行性。

钱凯教授团队长期聚焦于忆阻器类脑芯片、高性能医疗健康监测智能传感器及柔性电极等研究领域并取得了一系列进展。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/TA/D2TA06072H