目前,柔性傳感器在漁業(yè)領(lǐng)域的研究尚處于起步階段,兼顧水下黏附和優(yōu)異光電性質(zhì)的柔性傳感器鮮見報道。為搭建應(yīng)用于漁業(yè)的水下傳感平臺,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)研究中心吳立冬研究員率領(lǐng)團隊研制了可黏附在水生動物體表及其器官表面的柔性傳感器,并通過添加微量碳納米管(CNTs)來連接均勻分散的液態(tài)金屬(LM)來提高傳感器檢測靈敏度和光學(xué)性質(zhì)。我院研發(fā)的柔性傳感材料粘度高達20 kPa,導(dǎo)電性達到94 S/m、伸展性可達2200 %、可見光透明度是93%并具有快速自我修復(fù)的能力(20分鐘內(nèi)可自愈合)。隨后以研發(fā)的柔性材料為傳感器敏感元件,將其與藍牙設(shè)備連接,通過自行開發(fā)的安卓手機app將柔性傳感器采集的電信號轉(zhuǎn)換為可讀取的數(shù)字信號。此柔性傳感器貼附在受傷鱘魚心臟,不僅能夠在內(nèi)臟微創(chuàng)手術(shù)過程中全程觀察內(nèi)臟出血情況還能連續(xù)監(jiān)測鱘魚心跳信號,防止珍稀瀕危物種在術(shù)中死亡。透明柔性傳感器不僅為無手動物術(shù)中及術(shù)后心臟監(jiān)測提供了有力工具而且開拓了水生生物穿戴設(shè)備用于環(huán)境監(jiān)測的新領(lǐng)域。研究成果在線發(fā)表Chemical Engineering Journal雜志,題目為“Liquid metal/CNTs hydrogel-based transparent strain sensor for wireless health monitoring of aquatic animals”。
Chemical Engineering Journal是中科院1區(qū)的TOP學(xué)術(shù)期刊(IF 16.744)。論文通訊作者為質(zhì)標(biāo)中心吳立冬研究員,孫蒙蒙,李佩儀碩士為論文的第一作者。此項工作得到了國家自然基金委項目(22176221)和中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費項目(2022A004和2020TD75)的支持。
文章鏈接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140459

柔性傳感器貼附鱘魚體表及心臟,及其監(jiān)測生理生化指標(biāo)的柔性芯片裝置圖