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[材料资讯] 武玉民教授团队在自修复有机硅应变传感器领域取得新进展

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发表于 2020-12-18 17:10:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
柔性导电复合材料作为可穿戴应变传感器,广泛应用于新一代机器人、电子皮肤、人体检测等领域。然而,如何制备兼具柔韧性、自愈性和传感能力的柔性导电复合材料是一个具有挑战性的研究方向。有机硅材料具有良好的生物相容性、柔性、耐溶剂性、耐高温性等,能够作为一种良好的基体材料用于应变传感器领域。使用有机硅聚合物为主链,并将生物小分子改性后的导电纳米材料与有机硅动态交联网络复合是构建新型柔性导电复合材料的理想方法。
        近日,青岛科技大学武玉民刘月涛高传慧教授团队报道了关于自修复有机硅应变传感器的相关进展。利用生物小分子改性的导电纳米材料与有机硅动态交联网络复合制备的有机硅应变传感器在力学性能、室温修复性能和应变传感性能等方面表现优异,并在国际知名学术期刊ACS Applied Materials & Interfaces(一区IF=8.758), Journal of Materials Chemistry C (一区IF=7.059)上分别发表了题为“Self-Healing Ti3C2MXene/PDMS Supramolecular Elastomers Based on Small Biomolecules Modification for Wearable Sensors”和“A Stretchable and Self-Healable Organosilicon Conductive Nanocomposite for A Reliable and Sensitive Strain Sensor”的文章。
文章分别将有机硅动态交联网络与生物小分子改性的Ti3C2MXene、MWCNTs通过氢键相互作用复合,在动态亚胺键的帮助下实现无需外部热源的自修复过程,并将其用于探测人体细微运动的应变传感器。实验结果表明,自修复有机硅应变传感器具有优异的形状变化灵敏度(GF均大于或等于3.6),且可以在自愈前后准确感应人体极为细微的运动。该进展的相关文章均以青岛科技大学为第一单位,化工学院刘月涛副教授为论文的通讯作者,硕士生张凯铭为论文的第一作者。

自修复应变传感器

自修复应变传感器
图1.生物分子改性的Ti3C2MXene/PDMS超分子自修复应变传感器

自修复应变传感器

自修复应变传感器
图2.生物分子改性的MWCNTs/PDMS超分子自修复应变传感器
       该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高校“青创科技计划”、山东大学特种功能聚集体材料教育部重点实验室开放基金等项目的支持。
       论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c13653?ref=pdf
       https://pubs.rsc.org/en/content/ ... 04719H#!divAbstract
       (撰稿:刘月涛;审核:刘福胜)


        文章来源:青岛科技大学
         武玉民,青岛科技大学教授。1986年获青岛化工学院工学学士学位,1989年获大连理工大学工学硕士学位,2001年获山东大学理学博士学位。1989年在山东轻工学院参加工作,2001年晋升为教授, 2002年人才引进到青岛科技大学工作,2005年6月被评为博士生导师。享受国务院政府特殊津贴,山东省有突出贡献的中青年专家,山东省精细化工专业委员会副主任,国家自然基金通讯评审专家。主要从事环境友好高分子材料、高分子助剂及绿色化工等领域研究。作为项目负责人,主持了2项国家自然基金、1项山东省科技攻关计划项目、2项山东省优秀中青年科学家科研奖励基金、3项山东省自然科学基金项目和1项青岛市联合基金。获得山东省科技进步一等奖、二等奖、三等奖、山东高等学校优秀科研成果三等奖各2项,青岛市科技进步奖一等奖1项。申请国家发明专利34项,已获授权16项。发表学术论文100余篇,其中SCI收录论文50 余篇。注重产学研一体化,与齐鲁石化公司、胜利油田、日照金马化工公司以及青岛琅琊台集团股份有限公司等企业建立了长期合作关系,已合作完成十余项产业化项目,总计合作项目产值达10亿元。
        刘月涛,青岛科技大学教授。2006年获中北大学化学工程与工艺专业学士学位,2009年获青岛科技大学化学工艺专业硕士学位,2012年获山东大学高分子化学与物理专业博士学位。主要从事有机硅化合物与聚合物、功能有机硅高分子、有机硅/无机杂化材料等领域研究。作为项目负责人,主持山东省中青年科学家科研奖励基金1项、青岛市博士后科研启动基金1项,作为主要合作者承担国家军工计划、国家自然科学基金、山东省自主创新重大专项、山东省重点研发计划近十项。发表学术论文6篇,被SCI和EI收录6篇,申请国家发明专利6件(授权4件)。
        高传慧,女,青岛科技大学副教授,硕士生导师,化工工艺党支部书记。入职以来,坚持精心教书育人,潜心科学研究。教学方面,承担化工专业4门核心课程的教学工作,获省级、校级教学立项4项,获校级教学成果奖等奖项10余项,指导学生课外科技作品获国家、省部级奖励9项,被评为“山东省大学生优秀科技创新导师”。科研方面,致力于通过材料化学制备方法的创新和新型化工材料的创制等研究,解决生物质资源利用、化工废弃物高值化转化等科学和技术问题。主持国家自然科学基金2项、山东省重大创新工程等省部级项目8项,参与各类纵、横向课题10余项。获山东省技术发明二等奖等省部级和市厅级奖励4项,发表SCI论文50余篇,申请和授权发明专利40余项。

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