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  伴隨大健康產業的快速發展，以智能手環、可穿戴健康管理設備為代表的智能醫療類消費電子產品應運而生。從滿足穿戴舒適度的角度出發，柔性壓力傳感器具有人體貼合性好、柔韌性高和可變形的特性，能夠適應人體運動過程中對器件高變形能力和長使用壽命的需求。MXene材料擁有超高的電導率和靈活可調的層間距，是適合開發新一代柔性壓力傳感器的理想響應材料之一。然而，MXene材料在水-氧雙重作用下易發生氧化，使得傳感器和皮膚/汗液長期接觸過程中，器件靈敏度和可靠性不斷降低。

  針對上述問題，西安工程大學楊杰/王琛教授研究團隊采用納米纖維素插層聯合表面疏水改性策略，將細菌纖維素（Bacterial Cellulose，BC）引入到Ti₃C₂T_x MXene層間，并賦予BC/Ti₃C₂T_x (HBT)復合膜優異的耐水功能（圖1）。細菌纖維的插入促使MXene片層被有效分離，膜層內部導電網絡結構進一步優化，賦予HBT壓力傳感器高的響應靈敏度。同時，HBT薄膜表面優異的疏水性能可防止水分子的侵入，賦予傳感器良好的耐水防潮能力，有效解決了MXene可穿戴傳感器面臨的響應性能降低問題。所研制的傳感器可用于不同狀態下人體全范圍運動信號的實時、有效監測。該研究以“Water-Tolerant MXene Epidermal Sensors with High Sensitivity and Reliability for Healthcare Monitoring”為題發表在國際知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，西安工程大學校聘副教授楊杰博士為本文通訊兼第一作者，王琛教授為共同第一作者。

圖1 HTB復合傳感薄膜的制備過程示意圖 

圖5 HTB柔性壓力傳感器響應性能。（a）HBT壓力傳感器靈敏度曲線；（b）傳感器在微小壓力小的實時電流變化，（c）傳感器檢測限、（d）響應、恢復時間以及（e）循環穩定性.

  論文信息：

  Jie Yang,* Chen Wang, Liyuan Liu, Hongli Zhang, Jianhua Ma. Water-Tolerant MXene Epidermal Sensors with High Sensitivity and Reliability for Healthcare Monitoring. ACS Applied Materials & Interfaces 2022. 

  https://doi.org/10.1021/acsami.2c03731