可穿戴应变传感器在人体区域传感网络的开发方面，展示了未来数字医疗保健的广阔应用前景。考虑到日常场景可能面临的复杂环境，具有自清洁功能的此类装备大大增强了其实用性。在这项研究中，他们设计了一种基于还原氧化石墨烯改性的蚕丝/聚氨酯针织物的应变传感器，通过十六烷基三甲氧基硅烷和硬脂酸的协同作用为其提供自清洁能力。该传感器具有良好的应变传感性能、快速的响应速度、优异的循环稳定性和可重复性，以及宽广的传感范围。更重要的是，其出色的超疏水性使传感器具备优异的防污性能，能够抵抗各种腐蚀性液体，并且由于织物固有的多孔结构而保持了透气性。这些性能赋予了其在复杂环境下的长期工作稳定性。这项工作展示了在多变的外部环境中精确检测人体运动的巨大潜力，有助于下一代可穿戴传感器的研究和开发。

  2024年5月1日，苏州大学现代丝绸国家工程实验室李刚教授、英国曼彻斯特大学材料学院Chair Professor李翼教授和牛津大学博士后、帝国理工大学陈凯丽博士合作，设计开发了一种超疏水和透气的可穿戴应变传感器，表现出优异的防水性、防污能力、自清洁性和透气性，能够在水下检测人体各项运动信号。该项工作以“A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater application”为题发表在国际学术期刊Chemical Engineering Journal上（DOI: 10.1016/j.cej.2024.151827）。苏州大学硕士、英国曼彻斯特大学博士生刘静为第一作者，苏州大学李刚教授、英国曼彻斯特大学李翼教授和牛津大学博士后、帝国理工大学陈凯丽博士为共同通讯作者，合作作者还包括张君泽、孙玮玮、钱玉书、刘竞舸、翟恒和赵泽宇。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划、科技部国际合作和江苏省科技厅国际合作等项目的支持。

图1. 传感器的制备过程示意图及表征结果

 图2. 传感器疏水自洁性和透气性测试结果

 图3. 传感器在拉伸下的电响应和相应机制

 图4. 传感器的机电特性

 图5. 传感器水下无线运动监测系统的应用

  论文第一/通讯作者简介：

  刘静：苏州大学纺织与服装工程学院硕士、英国曼彻斯特大学材料学院博士生，研究方向为智能功能纺织品。

  陈凯丽：英国帝国理工大学博士，牛津大学博士后，研究方向涵盖基于纳米材料的生物传感器用于早期疾病诊断、纤维基生物医用材料以及柔性可穿戴传感器在未来大健康领域的应用。

  李翼：曼彻斯特大学材料系讲座教授，英国皇家艺术制造与商业学会终身院士，英国国际纺织协会院士。主要从事功能化纤维应用于生物医用纺织、功能纺织材料、智能穿戴和能源环境等方面的研究工作。已指导博士毕业生68余人，研究人员150余人。发表学术论文600余篇，其中SCI/CPCI论文451篇，引用18565次，h-index 72，i10-index 286，被公认为智能功能纺织品的国际领先专家。2013年入选汤姆森路透社“高被引科学家”名单。拥有80多项专利，其中46项在中国、美国和澳大利亚获得授权，28项知识产权转移到工业界。受邀超过 130 次的主题演讲/大会报告，在研究与转化方面获得了超过 53 项奖项。课题组主页：https://www.research.manchester.ac.uk/portal/henry.yili.html

  李刚：教授、博导，苏州大学现代丝绸国家工程实验室主任助理、党支部书记，江苏省第十五批“六大人才高峰”高层次人才、江苏省侨联青年委员会委员、姑苏区侨联副主席、苏州大学侨青会副会长。香港理工大学博士，美国塔夫茨大学访问学者（导师：David Kaplan院士）。主要发表学术论文150余篇，授权国内外专利60余件。主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划课题等项目30余项，曾获中国纺织工业联合会优秀专利奖、江苏省十大行业领域优秀科技成果奖、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛金奖、优秀创业导师等荣誉。主要学术兼职为中国生物材料学会智能仿生生物材料分会委员、江苏省高企认定专家库技术专家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主编、Materials编委，担任Advanced Materials等40余种国内外SCI杂志审稿人。课题组主页：http://web.suda.edu.cn/tcligang/ 

论文信息： 

J. Liu, J. Zhang, W. Sun, Y. Qian, J. Liu, H. Zhai, Z. Zhao, K. Chen, Y. Li, G. Li, A wearable strain sensor with self-cleaning capability for underwater applications, Chemical Engineering Journal 490 (2024) 151827. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151827.