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[材料资讯] 王学川教授团队在皮胶原基质多功能柔性传感材料领域取得新进展

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发表于 2021-6-13 21:44:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
我院王学川教授团队近日在皮胶原基质多功能柔性传感材料领域取得了新的进展,相关科研成果“Spider-web and Ant-tentacle Doubly Bio-inspired Multifunctional Self-powered Electronic Skin with Hierarchical Nanostructure”发表在了国际顶级期刊《Advanced Science》(IF=15.8),为学院轻工技术与工程学科人才培养、科学研究等提供了有力支持,同时也进一步扩大了我校在生物质功能材料领域的影响力。我校为论文唯一通讯单位,王学川教授为论文通讯作者,轻工学院刘新华副教授为论文共同通讯作者,博士生岳欧阳为文章第一作者(目前已在Advanced Science、Chemical Engineering Journal等一区top期刊发表论文3篇)。
        王学川教授领衔的生物质与功能材料研究所长期以来一直致力于基于动物生物质胶原及其水解物复合功能材料的研究开发,该论文结合国家重点发展的柔性电子智能材料,以胶原基质为原料构建了多功能柔性传感材料,为典型的跨学科交叉技术应用,为扩宽我校轻工学科内涵发展提供支撑。目前,实现柔性传感器的生物相容性、可穿戴性、高分辨、高灵敏、低成本制造和复杂信号检测等功能集成仍是该领域的重大挑战。本研究以天然皮胶原为结构基板,不同功能属性的导电材料为物理掺杂导电构筑单元,通过静电纺丝技术制备双层仿生全纤维结构的多功能集成电子皮肤。其基于纳米摩擦发电机理论,兼具自发电(压力)、温度和湿度检测功能,且具有极高的压力敏感性和宽检测范围、较短的湿度响应/恢复时间、优异的电阻温度系数。此外,基于低成本、生物相容、透气性好和可生物降解的优势,使其可广泛应用于智能机器人、交互式可穿戴设备和人工义肢等领域。该研究对生物质胶原高值资源化及生物相容性功能集成柔性传感材料发展具有重要的科学研究意义和应用推广价值。

多功能柔性传感材料

多功能柔性传感材料
图1电子皮肤的摩擦发电机理和压力传感性能

多功能柔性传感材料

多功能柔性传感材料
图2电子皮肤转化机械能为电能为温度和湿度检测提供能源

      主要相关论文:
     [1]Yue O., Wang X.*, Liu X.*, Hou M., Zheng M., Wang Y., Cui B. Spider-Web and Ant-Tentacle Doubly Bio-Inspired Multifunctional Self-Powered Electronic Skin with Hierarchical Nanostructure. Adv. Sci. 2021, 2004377.DOI: 10.1002/advs.202004377
     [2]Wang X.*, Yue O., Liu X.*,Hou M., Zheng M. A novel bio-inspired multi-functional collagen aggregate based flexible sensor with multi-layer and internal 3D network structure[J]. Chemical Engineering Journal, 2019, 392:123672.DOI:10.1016/j.cej.2019.123672
      [3] Liu X.#*, Yue O.#, Wang X.*, Hou M. Preparation and application of a novel biomass-based amphoteric retanning agent with the function of reducing free formaldehyde in leather[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 265:121796.


      文章来源:陕西科技大学
      王学川,男,汉族,1963年3月生,山西芮城人,民盟,博士,二级教授,轻工技术与工程学科带头人,博士生导师。1980年9月-1984年7月在原西北轻工业学院化工一系学习;1984年7月-1987年9月任原西北轻工业学院皮革工程系助教;1987年9月-1990年1月在原西北轻工业学院攻读硕士;1990年1月-1999年9月任原西北轻工业学院皮革工程系讲师、副教授;1999年6月-1999年9月在德国BOEHME皮革研究中心科技合作访问;1999年9月-2003年6月在四川大学攻读博士,获工学博士学位。2002年10月-2009年11月先后任陕西科技大学资源与环境学院教授、博士生导师,副院长、院长;2009年11月 -2015年5月任陕西科技大学科技处处长;2015年4月任陕西科技大学副校长。
       兼任国务院学位委员会轻工技术与工程学科评议组成员,教育部高等学校轻工类专业教学指导委员会副主任委员,陕西省高等学校教学指导委员会轻纺与食品类工作委员会主任委员,中国皮革协会技术委员会副主任,四川大学制革清洁技术国家重点实验室学术委员会委员等;民盟第十二届中央委员,陕西省第十二届政协常委,民盟陕西科技大学委员会主委等。
       入选国家科技部等8部委“新世纪百千万人才工程国家级人选”,被授予“全国模范教师”,享受国务院政府特殊津贴;先后被授予“陕西省突出贡献专家”“陕西省师德标兵”“陕西省教学名师”“陕西省优秀教师”以及陕西省“高层次人才特殊支持计划”教学名师等。获国家技术发明二等奖1项;国家级教学成果二等奖1项;省部级科技奖励7项;陕西省教学成果特等奖、一等奖各1项。

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