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  近期，東華大學王華平研究員團隊以熱塑性聚氨酯(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構的一體式TPU/CNTs核鞘纖維應變傳感器。該纖維傳感器展現出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合力，為傳感器的長期循環穩定性提供了保障。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，利用藍牙無線傳輸技術與手機或計算機協同工作，在手指訓練和盲人輔助等方面具有應用潛力。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域的開發提供廣闊的平臺。該工作以“Crack-Based Core-Sheath Fiber Strain Sensors with an Ultralow Detection Limit and an Ultrawide Working Range”為題發表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。文章第一作者是東華大學材料科學與工程學院2022級博士研究生屈向陽。該研究得到國家自然科學基金委和東華大學創新基金的支持。

圖1 基于同軸濕法紡絲技術的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：

  東華大學材料學院研究員，博士生導師。致力于細菌纖維素形成機理、多重結構調控、原位制備及功能材料研究。獲得2014紡織工業聯合會科技進步一等獎（4/12），2014紡織工業聯合會科技進步二等獎一項（1/10）, 2015年上海科學技術發明一等獎（3/12）, 2015年桑麻紡織科技一等獎。2018年上海市教育系統巾幗建功標兵。第十五屆上海市婦女代表大會代表。

王華平簡介：

  東華大學材料學院研究員，博士生導師，高性能纖維及制品教育部重點實驗室主任、產業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理論、關鍵技術和應用研究方面取得了系列創新性成果，發表SCI論文100余篇；授權發明專利108項。獲國家科技進步二等獎5項，省部級科技成果獎23項；獲中國紡織學術大獎、全國優秀科技工作者、改革開放40年紡織行業突出貢獻人物、何梁何利基金科學與技術創新獎、百千萬人才工程國家級人選、全國創新爭先獎、中國紡織工業聯合會特別貢獻獎（桑麻學者）等榮譽稱號、享受國務院特殊津貼。參與制訂“中國化纖工業十二五及十三五規劃”、創建中國化纖流行趨勢研究與發布平臺、建設國家先進功能纖維制造業創新中心、編撰《中國大百科全書》纖維分卷，推動行業綠色制造，智能制造及標準體系建設。

課題組介紹

  東華大學化纖工程研究中心團隊，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開發的專業團隊。團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新研究與技術開發，在纖維新材料設計、紡絲成形理論與技術、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，并拓展至復合材料、納米材料、新能源材料等相關領域。

  承擔國家“六五”、“七五”、“八五”攻關項目，“十一五”、“十二五”科技支撐項目，“十三五”、“ 十四五”國家重點研發項目，國家自然基金項目，省市部重點基礎項目，以及企業技術開發項目多項；獲得國家科技進步二等獎5項 ，省市部科技獎多項；基礎研究成果發表在行業有影響力的雜志上，技術開發成果獲得多項國內外授權專利并部分實現轉化。