数理与光电工程学院新能源材料与器件团队研究生在工程技术TOP期刊Chem.Eng.J发表重要研究成果

本网讯（文/闫金凤）近日，工程技术领域国际顶级期刊Chemical Engineering Journal（Chem. Eng. J）在线发表了我校数理与光电工程学院新能源材料与器件团队2019级硕士研究生闫金凤为第一作者的研究论文“Bionic MXene based hybrid film Design for an Ultrasensitive Piezoresistive Pressure Sensor”。文章基于二维新颖材料MXene设计了一种具备超高灵敏度的仿生压阻式压力传感器。我校为第一署名单位。

仿生电子皮肤触觉传感器是实现机器人智能化发展的先决条件。机器人等复杂的三维载体表面或活动关节部位，对压力感知、可延展的柔弹性电子皮肤高柔性、高弹性和灵活可调等适形性具有很高的要求，且具有广阔的应用前景。文章合理设计并实现了基于银杏叶结构仿生的柔性压阻式压力传感器。论文在工艺上首先将银杏叶表面微结构复刻到PDMS基底上，喷涂MXene胶体溶液作为敏感层，制备出了结构简单、成本低廉、性能稳定的柔性仿生压阻式压力传感器。为了进一步提高灵敏度，在基于MXene的敏感元件和传感器中的叉指电极之间通过静电纺丝技术纺织了一层PVA纤维。构筑的柔性仿生压力传感器表现出了403.46kPa^-1的超高灵敏度、99.3ms的超快响应时间和12000次的循环稳定性。同时，柔性仿生压力传感器还表现出了在生理信号测试和人机交互领域的巨大应用潜力。

新能源材料与器件学科创新团队负责人马亚楠副教授、安徽大学岳阳副教授、程峰副教授为文章的共同通讯作者。参与该工作的还包括团队的张传坤副教授、曹名磊博士、光学工程2020级研究生赵赛娆，以及团队的合作者熊永臣教授、沈培智副教授，及我校特聘教授高义华教授。据悉，Chem. Eng. J是工程技术领域中科院JCR一区TOP期刊，其2020年影响因子达到了13.273。

该项研究得到了国家自然科学基金及湖北省自然科学基金的支持。