近日，我院青年英才岗王鹏博士在柔性传感领域取得新进展，相关工作以“Flexible and breathable iontronic tactile sensor with personal thermal management ability for a comfortable skin-attached sensing application”为题，发表于柔性电子领域国际顶级期刊《Nano Energy》（中科院一区，影响因子17.6）。王鹏博士为论文通讯作者，济南大学机械工程学院为通讯单位。
针对柔性传感器穿戴舒适性不足与散热性差的问题，本工作提出了一种具有人体热管理功能的可呼吸离子式柔性触觉传感器。该传感器是三明治结构，喷涂有二维片层结构MXene的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/SiO2纳米纤维作为电极；裹覆阴阳离子的聚氨酯海绵作为电解质。得益于海绵的微纳孔隙结构与超级电容原理，使得传感器具有105.77 kPa−1的超高灵敏度与30ms的超快响应时间；得益于SiO2与TPU纳米纤维的高反射率，使得传感器可以降低皮肤温度3℃。同时，得益于TPU纳米纤维的疏水性与孔隙结构，传感器展示出良好的疏水性与透气性，可以保证长时间穿戴舒适性与监测精度。在与匹配电路形成传感系统后，可以实时、精确监测人体脉搏、肢体运动等信号，为人体健康监测与人体热管理双功能器件的开发提供了一种思路，为柔性电子的发展奠定良好基础。该成果的刊发表明我院在柔性传感领域的研究得到国际同行的认可，推动了我校机械工程学科的发展。
图1 具有人体热管理功能可呼吸离子式传感器的结构与功能示意图
图2 传感器的柔性与超轻特性
