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  近期，東華大學(xué)王華平研究員團(tuán)隊以熱塑性聚氨酯(TPU)為彈性基體，碳納米管(CNTs)為活性傳感材料，通過同軸濕法紡絲工藝制備了一種具備裂紋結(jié)構(gòu)的一體式TPU/CNTs核鞘纖維應(yīng)變傳感器。該纖維傳感器展現(xiàn)出10⁴級的超高靈敏度、低于0.01%的檢測限以及超過100%的寬工作范圍，可滿足全范圍人體運動檢測要求，為克服靈敏度與工作范圍之間的權(quán)衡問題提供一種解決方案。其次，一體化的整合策略提供了強界面結(jié)合力，為傳感器的長期循環(huán)穩(wěn)定性提供了保障。最后，通過與聚氨酯纖維紡織整合，獲得了可用于手勢識別的智能手套，利用藍(lán)牙無線傳輸技術(shù)與手機或計算機協(xié)同工作，在手指訓(xùn)練和盲人輔助等方面具有應(yīng)用潛力。總之，一體式核鞘纖維傳感器將為人體運動檢測以及人機交互等領(lǐng)域的開發(fā)提供廣闊的平臺。該工作以“Crack-Based Core-Sheath Fiber Strain Sensors with an Ultralow Detection Limit and an Ultrawide Working Range”為題發(fā)表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。文章第一作者是東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2022級博士研究生屈向陽。該研究得到國家自然科學(xué)基金委和東華大學(xué)創(chuàng)新基金的支持。

圖1 基于同軸濕法紡絲技術(shù)的TPU/CNTs核鞘纖維的制備流程圖。

  原文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.2c04559

通訊作者簡介

陳仕艷簡介：

  東華大學(xué)材料學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師。致力于細(xì)菌纖維素形成機理、多重結(jié)構(gòu)調(diào)控、原位制備及功能材料研究。獲得2014紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎（4/12），2014紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步二等獎一項（1/10）, 2015年上海科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎（3/12）, 2015年桑麻紡織科技一等獎。2018年上海市教育系統(tǒng)巾幗建功標(biāo)兵。第十五屆上海市婦女代表大會代表。

王華平簡介：

  東華大學(xué)材料學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師，高性能纖維及制品教育部重點實驗室主任、產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心副主任。長期致力于纖維科學(xué)和工程研究，在聚酯纖維材料改性、加工及其資源綜合利用基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用研究方面取得了系列創(chuàng)新性成果，發(fā)表SCI論文100余篇；授權(quán)發(fā)明專利108項。獲國家科技進(jìn)步二等獎5項，省部級科技成果獎23項；獲中國紡織學(xué)術(shù)大獎、全國優(yōu)秀科技工作者、改革開放40年紡織行業(yè)突出貢獻(xiàn)人物、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎、百千萬人才工程國家級人選、全國創(chuàng)新爭先獎、中國紡織工業(yè)聯(lián)合會特別貢獻(xiàn)獎（桑麻學(xué)者）等榮譽稱號、享受國務(wù)院特殊津貼。參與制訂“中國化纖工業(yè)十二五及十三五規(guī)劃”、創(chuàng)建中國化纖流行趨勢研究與發(fā)布平臺、建設(shè)國家先進(jìn)功能纖維制造業(yè)創(chuàng)新中心、編撰《中國大百科全書》纖維分卷，推動行業(yè)綠色制造，智能制造及標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。

課題組介紹

  東華大學(xué)化纖工程研究中心團(tuán)隊，起源于滌綸高速紡絲課題組，至今已有近40年的歷史，是纖維成形理論研究與工程技術(shù)開發(fā)的專業(yè)團(tuán)隊。團(tuán)隊秉承科教融合的教育理念，堅持做有價值的研究，致力于纖維材料的創(chuàng)新研究與技術(shù)開發(fā)，在纖維新材料設(shè)計、紡絲成形理論與技術(shù)、功能纖維和高性能纖維、纖維綠色制造與智能制造等方面形成了多個有特色的研究方向，并拓展至復(fù)合材料、納米材料、新能源材料等相關(guān)領(lǐng)域。

  承擔(dān)國家“六五”、“七五”、“八五”攻關(guān)項目，“十一五”、“十二五”科技支撐項目，“十三五”、“ 十四五”國家重點研發(fā)項目，國家自然基金項目，省市部重點基礎(chǔ)項目，以及企業(yè)技術(shù)開發(fā)項目多項；獲得國家科技進(jìn)步二等獎5項 ，省市部科技獎多項；基礎(chǔ)研究成果發(fā)表在行業(yè)有影響力的雜志上，技術(shù)開發(fā)成果獲得多項國內(nèi)外授權(quán)專利并部分實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。