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近期，南開大學(xué)梁嘉杰課題組利用三種低維納米材料協(xié)同效應(yīng)，首次成功解決了應(yīng)力傳感器中高靈敏度與大工作形變矛盾。該研究極大地提高了可穿戴設(shè)備等應(yīng)力傳感器器件性能，可精確捕捉到人體的細(xì)微表情變化。

梁嘉杰課題組利用富勒烯、金屬銀納米線、氧化石墨烯等多種納米功能材料的協(xié)同效應(yīng)，通過在剛性的具有層狀結(jié)構(gòu)主體材料中引入摩擦系數(shù)低的客體材料來提高主體材料柔性，解決了長期困擾學(xué)界的難題。該材料制作的傳感器可在很大的工作形變范圍內(nèi)保持極高的響應(yīng)靈敏度。課題組把該新型可穿戴應(yīng)力傳感器穿戴在人體不同部位，用于全范圍人體運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)中，可以清晰地捕捉到人手腕上由于脈搏跳動(dòng)引起的微小皮膚運(yùn)動(dòng)變化；并且把人體脈搏跳動(dòng)的3個(gè)特征峰清晰地體現(xiàn)出來；穿戴在頸部喉嚨位置，可以清楚地察覺人體聲帶發(fā)聲并辨認(rèn)出不同的音節(jié)變化。

另據(jù)介紹，該新型應(yīng)力傳感器可以通過印刷法一步打印成型，具有重復(fù)性好、制備過程簡單等優(yōu)勢(shì)，可為實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)品化提供很好的材料基礎(chǔ)。目前，課題組正在積極對(duì)接協(xié)調(diào)，推動(dòng)該應(yīng)力傳感器在與人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和人體健康監(jiān)測(cè)相關(guān)的可穿戴設(shè)備中得到推廣應(yīng)用。相關(guān)成果發(fā)表在最新一期《先進(jìn)功能材料》上。