材料学院团队呼吸传感器研究取得重要进展
本网讯 近日，材料科学与工程学院丛海林教授、郝三伟副教授科研团队与北京林业大学、大连工业大学合作的可降解呼吸传感器研究取得重要进展。该成果紧密对接临床健康监护与日常生命体征管理实际需求，创新性提出基于“异质层级组装+圆柱可定制结构”的可降解压阻传感策略，在核心性能和应用转化上实现重大突破，为可持续可穿戴医疗电子的发展提供了全新路径。
在呼吸监测领域，传统传感器长期面临灵敏度与稳定性难以兼顾的瓶颈，在湿度、温度及机械扰动等复杂环境下，信号易失真、监测精度下降。针对这一行业痛点，团队基于MXene/纤维素纳米纤维导电层与明胶增强层的界面耦合，引入氢键与层间能量耗散机制，成功构建致密稳定的导电网络，从根本上提升了器件在多重扰动条件下的信号稳定性。
在传感性能领域，该传感器穿刺强度高达约4.0 N，韧性超过65 MJ/m3，在10,000次弯折循环后依旧保持稳定,在湿度（50-100%）、温度（30-80℃）及偏轴弯曲（0-120°）条件下均能输出高保真信号，并实现毫秒级的快速响应。同时该器件在25,000次加载/卸载循环后仍能保持高度一致的电流输出，耐用性强。传感器还可对不同年龄呼吸模式进行精准分类，准确率接近90%。
目前，该研究成果以 “Robust and Biodegradable Heterogeneous Electronics with Customizable Cylindrical Architecture for Interference-Free Respiratory Rate Monitoring” 为题发表于国际权威期刊《Nano-Micro Letters》（中科院一区Top期刊，IF 36.3），我校研究生张静、北京林业大学研究生王文琪共同为第一作者，丛海林、郝三伟，北京林业大学杨俊副教授、大连工业大学邵长优副教授共同担任通讯作者。该研究工作由3所高校团队协作完成，在材料设计、机理验证和应用测试等环节形成了高效衔接，实现了从实验室研发到临床与产业应用的有机对接。
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