《Chem. Eng. J.》：可快速响应和无线通信的纳米纤维膜触觉传感器

Wearable nanofibrous tactile sensors with fast response and wireless communication

Kangqi Chang, Minhao Guo, Lei Pu, Jiancheng Dong, Le Li, Piming Ma, Yunpeng Huang*, Tianxi Liu*

Chemical Engineering Journal 2022, DOI: 10.1016/j.cej.2022.138578

柔性可穿戴触觉传感器因其高便携性、可集成性、低功耗等优势，近年来吸引了众多科研工作者的广泛关注，并在电子皮肤、人机界面、医学诊断、智能机器人等领域显示出巨大的应用潜力。但是，要同时满足人体小形变（如心跳，脉搏和发声）和大幅度运动（如关节弯曲）的全面、精确监测，并实现器件的高度集成与无线传输，目前仍颇具挑战。

近期，江南大学化学与材料工程学院刘天西教授课题组开发了一种柔性、透气、高导电性的纳米纤维基应变传感材料，并将其组装为无线触觉传感器用于高性能生理信号监测。该工作以电纺热塑性聚氨酯（TPU）纳米纤维膜为柔性基体，并将聚丙烯腈（PAN）和PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物（F127）均匀共混于TPU中以改善纳米纤维的可纺性和表面亲和性，接着通过简单的浸渍法将单层MXene均匀包覆于纳米纤维表面，制备得到具有丰富孔隙结构、优异柔顺性和稳定导电性的MTPF复合纳米纤维膜。以其制备的可穿戴触觉传感器具有高灵敏度 （0.2082 kPa^-1），快速响应/回复时间（60 ms/120 ms），宽检测范围（0-160 kPa）和长循环稳定性（8000次）。此外，该传感器还可直接贴附于人体皮肤上，通过无线蓝牙模块来监测复杂的人体生理信号，显示出其在可穿戴健康监测器件和医学诊断设备中的潜在应用。

本论文第一作者为2020级博士研究生昌康琪，通讯作者为黄云鹏副教授和刘天西教授。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138578