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材料科学与工程学院徐文龙博士及其团队在一区TOP期刊Advanced Functional Materials上发表最新研究成果

发布日期:2025-10-19

近期,我院自供电凝胶传感创新团队在国际著名SCI期刊Advanced Functional Materials(一区Top,IF=18.5)发表题为“An Antifreeze Gel as Strain Sensors and Machine Learning Assisted Intelligent Motion Monitoring of Triboelectric Nanogenerators in Extreme Environments”的研究论文。2023级研究生韩德龙为第一作者,材料科学与工程系徐文龙副教授为通讯作者,鲁东大学为论文唯一署名单位和通讯单位。

随着5G和物联网的发展,可穿戴柔性传感器在人机接口、医疗监测和软体机器人中有广泛应用。摩擦纳米发电机(TENGs)通过将机械能转化为电能,实现自供电,延长设备使用寿命。水凝胶因其高水含量、良好的生物相容性和可调的机械性能,成为理想的可穿戴电子材料。然而,传统水凝胶在低温下容易冻结,限制了其在极端环境中的应用。为此,二元溶剂系统如甘油/水、乙二醇/水等被引入以防止冰冻,但这些系统的导电性较低。两性离子通过增强离子解离和迁移,提高了水凝胶的导电性。同时,凝胶具有优异的循环稳定性、模量兼容性、抗冻性、粘附性和电稳定性,适用于低温可穿戴应变传感器,并开发出集成摩擦纳米发电机(gel-TENG)的智能鞋垫,用于滑雪人员的动作监测。该研究为极端环境下柔性自供能系统的开发提供了创新解决方案。