近日,我校材料工程学院青年教师闫金浩在高分子材料领域取得研究成果。相关综述论文以“Multifunctional Synergistic Design of Self-Healable Polyurethane-Based Flexible Sensors: From Molecular Engineering to Device Integration”为题,发表于美国化学会(American Chemical Society,ACS)旗下期刊《ACS Applied Polymer Materials》(中科院二区)。我校为论文第一署名单位,闫金浩为论文第一作者兼通讯作者。

随着可穿戴电子、人机交互、电子皮肤及软体机器人等技术的不断发展,柔性传感器在健康监测、运动感知和智能交互等领域展现出广阔的应用前景。然而,材料在反复形变或受到机械损伤后,容易出现力学性能下降、导电通路破坏及传感功能衰减等问题,影响器件的稳定性与使用寿命。如何通过合理的分子设计与多功能协同,实现材料损伤修复、导电网络重构与器件功能恢复,已成为自修复柔性传感材料领域的重要研究方向。
针对上述问题,该论文以“分子工程—多功能协同—器件集成”为主线,系统梳理了自修复聚氨酯基柔性传感器的分子设计策略与器件集成进展,重点总结了动态网络构筑、修复条件调控及导电通路重构等方面的研究进展,并探讨了材料结构设计与器件功能恢复之间的内在联系。同时,论文围绕自黏附、形状记忆、抗菌与抗污、可回收及可降解等功能,归纳了多功能协同设计的主要策略,并对柔性传感器在表皮电子、运动监测、软体机器人及可持续器件等领域的应用进行了总结与展望。研究指出,自修复柔性传感器的发展需要从单纯关注材料裂纹愈合,进一步转向力学性能、界面黏附、导电通路与器件功能的协同恢复,为高可靠性、长寿命及多功能聚氨酯基柔性传感器的设计与开发提供了系统的研究参考。

该研究成果得到了芜湖职业技术大学博士科研启动基金(项目编号:wzdrc202630、wzdrc202631、wzdrc202632)和国家自然科学基金(项目编号:52573154)的资助。(文/华飞 图/闫金浩 审/李超)
论文链接:https://doi.org/10.1021/acsapm.6c02585