福州大學研發水下超疏水傳感器

近年來，可穿戴戴性傳感器在健康監測、人體運動檢測、人機界面等領域有著廣泛應用，使得戴性可穿戴電子設備的需求在不斷增加。隨著海洋勘探的不斷發展，人們對水下可穿戴傳感設備的需求日益增加。然而目前大多數報道的傳感器由于親水表面會受到水蝕，無法在水下進行工作，進而影響傳感器的正常工作。超疏水表面的引入可以確保傳感器在水下環境穩定工作，因此，兼具防水功能的超疏水傳感器是制備水下傳感器的新策略。

基于近年來在超疏水表面以及戴性傳感等領域應用的工作基礎，福州大學賴躍坤課題組將超疏水表面與導電材料相結合，賦予傳感器自清潔、防腐蝕等性能，實現水下多行為監測，拓寬了傳感器在水下環境的應用。研究團隊通過簡便可行的方法來制備具有超疏水、高導電率、耐用的多功能超疏水導電織物。首先在棉織物上涂覆一層聚多巴胺/還原氧化石墨烯(PDA/rGO)，然后原位生長納米銅顆粒(CuNPs)，再經硬脂酸(STA)進行疏水改性，織物表面經過硬脂酸的疏水化改性可有效防止Cu NPs的氧化，解決了長期使用穩定性的問題。

超疏水PDA/rGO/Cu/STA 織物不僅可以在空氣環境中檢測各種人體行為活動，還能在水下環境進行監測。由于表面的超疏水性能，傳感器和液面之間存有空氣層。當傳感器浸入水下的瞬間，空氣層的壓力變化可轉換為電阻的變化，響應速度為661ms。此外，傳感器還可對其他水下活動，如水下拉伸彎曲、超聲波進行監測，展現了其在水下環境中優異的傳感性能。超疏水表面的引入為導電織物在多種環境下工作提供了可能性，可作為水下智能裝置理想的傳感器，為未來水下智能設備的設計和開發提出了新的思路。