為解決傳統(tǒng)柔性防護(hù)材料難以抵御耦合威脅的局限，多功能防護(hù)材料的研發(fā)已成為關(guān)鍵。工程應(yīng)用中常見的跌落、碰撞等沖擊威脅，以及復(fù)雜環(huán)境中的高溫、燒蝕等熱威脅，要求防護(hù)材料具備力熱耦合防護(hù)功能，例如消防員既需防護(hù)沖擊，又需抵御熱損傷。傳統(tǒng)防護(hù)材料的抗沖擊與隔熱能力通常是固定的，難以根據(jù)環(huán)境或用戶需求進(jìn)行靈活調(diào)整，這使得它們難以滿足復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性要求。另外，具備智能感知能力的主動反饋型防護(hù)材料逐漸成為一個備受關(guān)注的方向。如何在多種防護(hù)功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成防護(hù)材料的環(huán)境響應(yīng)能力與智能調(diào)控和感知功能，具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價值。
針對上述問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)龔興龍教授課題組研制了一種具有良好抗沖擊性和隔熱性能的柔性防護(hù)電子皮膚，其是基于剪切增稠材料與形狀記憶材料復(fù)合制備的，由形狀記憶復(fù)合泡沫夾層與導(dǎo)電聚合物薄膜構(gòu)成。特別地，力-熱防護(hù)性能可以通過形狀記憶變形動態(tài)調(diào)控，展現(xiàn)出更強的適應(yīng)性和靈活性。此外，柔性防護(hù)電子皮膚還集成了壓力、沖擊和高溫多模態(tài)傳感能力，基于此開發(fā)了沖擊-熱報警系統(tǒng)，展現(xiàn)出在災(zāi)難救援中的應(yīng)用潛力。
圖1 柔性防護(hù)電子皮膚的形狀記憶性能
圖3 柔性防護(hù)電子皮膚的熱防護(hù)性能調(diào)控
圖4 柔性防護(hù)電子皮膚的傳感性能
圖5 柔性防護(hù)電子皮膚在災(zāi)難救援中的潛在應(yīng)用
原文鏈接：Wang WH, Wang S, Li ZM, Zhou JY, Liu S, Xuan TT, Zhang JS, Gong XL. A flexible protective electronic skin with tunable anti-impact and thermal insulation properties for potential rescue applications. Journal of Materials Chemistry C, 13: 1146-1156, 2025.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/tc/d4tc04519j
- 澳大利亞沃隆港大學(xué)蔣臻與合作者《Adv. Mater.》：一種人體溫度驅(qū)動高形變率高功率密度柔性執(zhí)行器 2025-12-06
- 蘭州大學(xué)呂少瑜 Adv. Mater.：破局“強韌矛盾” - 利用可調(diào)晶域?qū)崿F(xiàn)水凝膠磷光壽命和韌性協(xié)同增強 2025-10-16
- 清華大學(xué)吉巖、北理工仵雅禾《Nat. Commun.》：仿生配位化學(xué)破解動態(tài)液晶彈性體“韌性-柔性-做功”不可能三角 2025-10-05
- 東華大學(xué)朱美芳教授、賈超副研究員等 AFM：抗菌、制冷多功能聚乙烯纖維防護(hù)材料 2026-01-06
- 中國礦大何新建/徐歡團隊 ACS Nano：火場應(yīng)急防護(hù)用多尺度取向耐高溫聚乳酸活性納纖膜 2025-12-24
- 中國礦大何新建/徐歡團隊 AFM: 嚴(yán)苛環(huán)境濕氣管理與智能監(jiān)測用多梯度仿生結(jié)構(gòu)纖維防護(hù)膜 2025-12-09
- 海南大學(xué)張暉/杜杰教授團隊 Adv. Sci.：年糕啟發(fā)的紋理化Janus水凝膠-用于身體信號傳感與人機交互的柔性電子皮膚新突破 2025-08-02
