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  近期，東華大學(xué)王華平研究員團(tuán)隊(duì)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(jí)的超高靈敏度、低于0.01%的檢測(cè)限以及超過100%的寬工作范圍，可滿足全范圍人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(qiáng)界面結(jié)合力，為傳感器的長(zhǎng)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(shì)識(shí)別的智能手套，利用藍(lán)牙無線傳輸技術(shù)與手機(jī)或計(jì)算機(jī)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(yùn)動(dòng)檢測(cè)以及人機(jī)交互等領(lǐng)域的開發(fā)提供廣闊的平臺(tái)。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(jí)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(jiǎn)介

陳仕艷簡(jiǎn)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(jī)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(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（4/12），2014紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)（1/10）, 2015年上�？茖W(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（3/12）, 2015年桑麻紡織科技一等獎(jiǎng)。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(huì)代表。

王華平簡(jiǎn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心副主任。長(zhǎng)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(xiàng)。獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)23項(xiàng)；獲中國紡織學(xué)術(shù)大獎(jiǎng)、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(jiǎng)、百千萬人才工程國家級(jí)人選、全國創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)、中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)（桑麻學(xué)者）等榮譽(yù)稱號(hào)、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(shì)研究與發(fā)布平臺(tái)、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(dòng)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(duì)，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(duì)。團(tuán)隊(duì)秉承科教融合的教育理念，堅(jiān)持做有價(jià)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(jì)、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(gè)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(xiàng)目，“十一五”、“十二五”科技支撐項(xiàng)目，“十三五”、“ 十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，國家自然基金項(xiàng)目，省市部重點(diǎn)基礎(chǔ)項(xiàng)目，以及企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目多項(xiàng)；獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)5項(xiàng) ，省市部科技獎(jiǎng)多項(xiàng)；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(xiàng)國內(nèi)外授權(quán)專利并部分實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。