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  可穿戴應變傳感器在人體區域傳感網絡的開發方面，展示了未來數字醫療保健的廣闊應用前景。考慮到日常場景可能面臨的復雜環境，具有自清潔功能的此類裝備大大增強了其實用性。在這項研究中，他們設計了一種基于還原氧化石墨烯改性的蠶絲/聚氨酯針織物的應變傳感器，通過十六烷基三甲氧基硅烷和硬脂酸的協同作用為其提供自清潔能力。該傳感器具有良好的應變傳感性能、快速的響應速度、優異的循環穩定性和可重復性，以及寬廣的傳感范圍。更重要的是，其出色的超疏水性使傳感器具備優異的防污性能，能夠抵抗各種腐蝕性液體，并且由于織物固有的多孔結構而保持了透氣性。這些性能賦予了其在復雜環境下的長期工作穩定性。這項工作展示了在多變的外部環境中精確檢測人體運動的巨大潛力，有助于下一代可穿戴傳感器的研究和開發。

  2024年5月1日，蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室李剛教授、英國曼徹斯特大學材料學院Chair Professor李翼教授和牛津大學博士后、帝國理工大學陳凱麗博士合作，設計開發了一種超疏水和透氣的可穿戴應變傳感器，表現出優異的防水性、防污能力、自清潔性和透氣性，能夠在水下檢測人體各項運動信號。該項工作以“A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater application”為題發表在國際學術期刊Chemical Engineering Journal上（DOI: 10.1016/j.cej.2024.151827）。蘇州大學碩士、英國曼徹斯特大學博士生劉靜為第一作者，蘇州大學李剛教授、英國曼徹斯特大學李翼教授和牛津大學博士后、帝國理工大學陳凱麗博士為共同通訊作者，合作作者還包括張君澤、孫瑋瑋、錢玉書、劉競舸、翟恒和趙澤宇。該工作得到了國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃、科技部國際合作和江蘇省科技廳國際合作等項目的支持。

圖1. 傳感器的制備過程示意圖及表征結果

 圖2. 傳感器疏水自潔性和透氣性測試結果

 圖3. 傳感器在拉伸下的電響應和相應機制

 圖4. 傳感器的機電特性

 圖5. 傳感器水下無線運動監測系統的應用

  論文第一/通訊作者簡介：

  劉靜：蘇州大學紡織與服裝工程學院碩士、英國曼徹斯特大學材料學院博士生，研究方向為智能功能紡織品。

  陳凱麗：英國帝國理工大學博士，牛津大學博士后，研究方向涵蓋基于納米材料的生物傳感器用于早期疾病診斷、纖維基生物醫用材料以及柔性可穿戴傳感器在未來大健康領域的應用。

  李翼：曼徹斯特大學材料系講座教授，英國皇家藝術制造與商業學會終身院士，英國國際紡織協會院士。主要從事功能化纖維應用于生物醫用紡織、功能紡織材料、智能穿戴和能源環境等方面的研究工作。已指導博士畢業生68余人，研究人員150余人。發表學術論文600余篇，其中SCI/CPCI論文451篇，引用18565次，h-index 72，i10-index 286，被公認為智能功能紡織品的國際領先專家。2013年入選湯姆森路透社“高被引科學家”名單。擁有80多項專利，其中46項在中國、美國和澳大利亞獲得授權，28項知識產權轉移到工業界。受邀超過 130 次的主題演講/大會報告，在研究與轉化方面獲得了超過 53 項獎項。課題組主頁：https://www.research.manchester.ac.uk/portal/henry.yili.html

  李剛：教授、博導，蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室主任助理、黨支部書記，江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯青年委員會委員、姑蘇區僑聯副主席、蘇州大學僑青會副會長。香港理工大學博士，美國塔夫茨大學訪問學者（導師：David Kaplan院士）。主要發表學術論文150余篇，授權國內外專利60余件。主持國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃課題等項目30余項，曾獲中國紡織工業聯合會優秀專利獎、江蘇省十大行業領域優秀科技成果獎、中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽金獎、優秀創業導師等榮譽。主要學術兼職為中國生物材料學會智能仿生生物材料分會委員、江蘇省高企認定專家庫技術專家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主編、Materials編委，擔任Advanced Materials等40余種國內外SCI雜志審稿人。課題組主頁：http://web.suda.edu.cn/tcligang/ 

論文信息： 

J. Liu, J. Zhang, W. Sun, Y. Qian, J. Liu, H. Zhai, Z. Zhao, K. Chen, Y. Li, G. Li, A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater applications, Chemical Engineering Journal 490 (2024) 151827. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151827.