【江西科技師范、南方科技大學：用于水下機器人的抗疲勞導電聚合物水凝膠應(yīng)變傳感器】

近年來，高靈敏度柔性應(yīng)變傳感器因其在軟體機器人、醫(yī)療保健、智能可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的巨大前景而引起了極大的關(guān)注。然而，現(xiàn)有柔性應(yīng)變傳感器通常受限于運作環(huán)境，例如在富水環(huán)境（如：出汗，水下操作等）下會削弱傳感系統(tǒng)的靈敏度和可靠性，甚至引發(fā)器件功能故障。

導電聚合物水凝膠具有的柔軟性、優(yōu)良的應(yīng)變傳感性能和機械魯棒性有望成為新一代應(yīng)變傳感器的核心元件。然而，當前導電聚合物水凝膠的力學性能，尤其是在長期應(yīng)變下的抗疲勞性能（疲勞閾值低于100J m-2）仍難以滿足多循環(huán)機械載荷應(yīng)用中的需求。因此，開發(fā)具有優(yōu)異抗疲勞性能的導電聚合物水凝膠，有望解決當前水下應(yīng)變傳感系統(tǒng)目前面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

近日，江西科技師范大學盧寶陽教授團隊與南方科技大學劉吉副教授團隊合作在AdvancedFunctionalMaterials上發(fā)表文章“Fatigue-resistant Conducting Polymer Hydrogels as Strain Sensorfor Underwater Robotics"，報道了一種簡單而通用的策略來設(shè)計與制造具有優(yōu)異抗疲勞性能的導電聚合物水凝膠。所開發(fā)的導電聚合物水凝膠具有優(yōu)異的抗疲勞性能，并且在1%-300%的應(yīng)變下具有非常優(yōu)異的應(yīng)變-傳感性能，因此可以作為水下機器人的關(guān)鍵承載元件，用于對運動的實時監(jiān)測。