近日，辽宁大学物理学院楚振明副教授团队在仿生织物型柔性传感器的研究上取得了重要进展，相关成果“Bioinspired High Linearity Fabric Sensors Enabled by Cro-ss-Scale Wrinkled Structure and Conductive Network Reconstruction for Wearable Electronics（DOI: 10.1002/adfm.77259）”发表在《Advanced Functional Materials》上。该期刊是中国科学院及新锐1区Top期刊，2025年影响因子为19.9。该工作得到了国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金和辽宁省教育厅基本科研项目的支持。

【论文简介】

基于织物的柔性应变传感器因其良好的透气性和佩戴舒适性，在智能可穿戴设备中展现出巨大潜力。然而，由于现有传感器设计中微结构演变具有随机性或界面应变传递不均匀，实现宽应变范围内的高线性仍面临挑战。受大象鼻子结构的启发，本研究开发了一种新型MXene基跨尺度协同褶皱结构应变传感器。得益于双尺度褶皱的协同效应，该传感器在高达110%的应变范围内表现出优异的线性度（0.9909），同时兼具高拉伸性（>300%）、高灵敏度（GF达615.6147）、超低检测限（0.1%）以及出色的耐久性（10,000次循环）。此外，借助深度学习算法，该传感器可分别以98.89%和99.33%的准确率识别不同手势和手指弯曲角度。为进一步验证其应用潜力，构建了一种智能人机交互系统，可实现对机械手的实时无线控制，准确识别不同手势，并辨识不同物体及其尺寸。研究结果表明，所提出的传感器在运动监测和人机交互方面具有显著的应用前景。

 

【作者信息】

楚振明，副教授，硕士生导师，国家自然科学基金委系统评议专家，全国研究生教育评估监测专家库专家，全国本科毕业论文（设计）抽检评审专家库专家，沈阳市拔尖人才，光电子功能器件与检测技术省重点实验室、沈阳市材料物理重点实验室成员。主要研究方向为柔性可穿戴传感器、纳米功能材料和超疏水表界面材料等。主持和参与国家自然科学基金和省部级课题10余项。在Advanced Functional Materials、Journal of Energy Chemistry、Small、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A等国际期刊发表SCI论文30余篇。授权及受理国家发明专利20余项。

 

杜蓉蓉，2023级凝聚态物理专业硕士研究生。主要研究方向为PDMS/MXene/CNTs高线性度应变传感器的设计制备与人机交互应用研究。硕士期间发表SCI论文2篇，申请国家发明专利1项。