目前大多数的传感器材料无法兼具绿色环保、可循环使用、柔性、阻燃、高效电信号输出等特征。智能传感器在高温、燃烧等恶劣环境下的稳定运行存在着很大的挑战。因此，设计一款具有高柔性、环境友好、可重复利用及优异火灾安全性的复合材料，并应用于可穿戴传感器的制备，具有十分重要的实用价值。

  华南理工大学武文杰副教授与中科院纳米能源与系统研究所王中林院士/陈翔宇教授团队合作，研究了不同无机填料的微纳结构与阻燃性能的构效关系，制备了柔性、高阻燃热塑性弹性体复合材料（FR-TPE）和阻燃摩擦纳米发电机（FR-TENG），并成功应用于消防员的智能防火鞋（图1）。片层氢氧化镁与球形二氧化硅（SiO₂）在100:50下，FR-TPE具有优异的阻燃性能，可通过V-0阻燃等级，氧指数达到32，燃烧过程的热释放速率和总热释放均最低（图2）。通过对阻燃炭层的结构演变分析，纳米SiO₂能够促进完整致密的多孔炭层的生成，多孔炭层能够作为热量和空气的阻隔层，切断燃烧循环，抑制了火焰进一步传播（图3）。FR-TENG的摩擦层材料选用FR-TPE和全氟乙烯丙烯共聚物时，具有最高的表面电荷密度，达到361 μC/m²，在不同高温条件以及酒精灯燃烧一定时间后，该器件依旧具有很高的表面电荷输出性能，高于目前文献已报道的数据（图4）。此外，FR-TPE在多次重复加工后，仍保持优异的性能稳定性（图5）。最后，设计了一个基于阻燃摩擦纳米发电机的可回收智能防火鞋，发现该防火鞋能够较好监测人员的不同运动状态，证明其在高温环境智能穿戴设备上的应用潜力和可能性（图6）。 

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202402520