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  近年來，可穿戴柔性傳感器在包括健康監(jiān)測，人體運動檢測，人機界面等領域有著廣泛應用，對柔性可穿戴電子設備的需求在不斷增加。隨著海洋勘探發(fā)展的重要性不斷提高，對于水下可穿戴傳感設備的需求日益增加。然而目前大多數報道的傳感器由于親水表面會受到水蝕，無法在水下進行工作，進而影響傳感器的正常工作。超疏水表面的引入可以確保傳感器在水下環(huán)境穩(wěn)定工作，因此，兼具防水功能的超疏水傳感器是制備水下傳感器的新策略。

  基于近年來課題組在超疏水表面以及柔性傳感等領域應用的工作基礎(Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707415; iScience 2019, 19, 214-223; Prog. Mater. Sci. 2019, 103, 509-557; Adv. Mater. 2019, 31, 1806314; J. Mater. Chem. A 2019, 7, 2122-2128; Nanoscale Horizons 2020, 5, 65-73; Chem. Eng. J. 2020, 385, 123912; Chem. Eng. J. 2020, 399, 125746)，他們將超疏水表面與導電材料相結合，賦予傳感器自清潔、防腐蝕等性能，實現水下多行為監(jiān)測，拓寬了傳感器在水下環(huán)境的應用。課題組通過簡便可行的方法來制備具有超疏水、高導電率、耐用的多功能超疏水導電織物。首先在棉織物上涂覆一層聚多巴胺/還原氧化石墨烯(PDA/rGO)，然后原位生長納米銅顆粒(Cu NPs)，再經硬脂酸(STA)進疏水改性，織物表面經過硬脂酸的疏水化改性可有效防止Cu NPs的氧化，解決了長期使用穩(wěn)定性的問題。超疏水PDA/rGO/Cu/STA織物不僅可以在空氣環(huán)境中檢測各種人體行為活動，還能在水下環(huán)境進行監(jiān)測。由于表面的超疏水性能，傳感器和液面之間存在有空氣層。當傳感器浸入水下的瞬間，空氣層的壓力變化可轉換為電阻的變化，響應速度為661 ms。此外，傳感器還可對其他水下活動，如水下拉伸彎曲（圖1 a,b），超聲波（圖1 d,e）進行監(jiān)測，展現了在水下環(huán)境中優(yōu)異的傳感性能。

圖1 （a-e）PDA/rGO/Cu/STA織物對各種水下行為的檢測：（b）食指在水中的運動；（c）用鑷子敲擊燒杯邊緣；（d-e）在水下進行連續(xù)和間斷的超聲振動

  超疏水表面的引入為導電織物在多種環(huán)境下工作提供了可能性，可作為水下智能裝置理想的傳感器為未來水下智能設備的設計和開發(fā)提出了新的思路。該工作將以封面論文“Underwater, Multifunctional Superhydrophobic Sensor for Human Motion Detection”發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, DOI: 10.1021/acsami.0c19704。論文的第一作者為福州大學石油化工學院碩士生倪藝萌，福州大學賴躍坤教授和黃劍瑩教授為論文共同通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.0c19704