我校楊丹副教授在自供電柔性壓力傳感器研究方面取得新進展
在國家留學基金委國家公派出國留學選拔計劃、國家自然科學基金面上項目等支持下，我校材料科學與工程學院楊丹副教授在自供電柔性壓力傳感器研究方面取得新進展，利用摩擦納米發電機(Triboelectric nanogenerator，TENG)成功研制出具有寬工作壓力范圍的自供電柔性壓力傳感器，基于總結相關研究成果撰寫的學術論文“Flexible and wide pressure range triboelectric sensor array for real-time pressure detection and distribution mapping”于2020年10月12日在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上在線刊出。北京石油化工學院為論文第一完成單位，楊丹副教授和重慶大學郭恒宇教授為論文共同第一作者，國際頂尖納米科學家和能源技術專家、佐治亞理工學院終身教授、歐洲科學院院士和中國科學院外籍院士、中國科學院北京納米能源與系統研究所所長王中林先生為通訊作者。
能檢測并診斷人體身體健康的可智能穿戴電子設備已經引起了人們的廣泛關注，其中能準確測量力的大小及分布對于壓力傳感器而言至關重要。但基于導電材料傳統壓力傳感器的壓力測量范圍僅在千帕（kPa）以內，無法對兆帕（MPa）范圍內的壓力進行測量，因此無法檢測人體大幅度范圍的運用，例如腳踩踏等。本文作者利用柔性硅橡膠制備了可自供電的壓力傳感器陣列(Pressure Sensor Array，PSA)，陣列結構單電極模式TENG的輸出電壓信號由形變誘導靜電勢變化產生，同時單個TENG的輸出電壓隨外加壓力線性變化，被開發用于檢測機械運動期間產生的大約1.1MPa的壓力大小和分布。此外，可以通過調節陣列結構參數和楊氏模量來調節壓力傳感器的靈敏度和測量范圍。
楊丹副教授2019年入選國家留學基金委國家公派出國留學選拔計劃，2019年8月-2020年9月于佐治亞理工學院訪學期間，在王中林院士的親自指導下，積極努力開展基于TENG和介電彈性體的傳感器和驅動器等方面的科研工作。盡管受到新冠肺炎疫情等不利因素的影響，但仍然取得了豐碩成果，訪學期間共發表SCI學術論文10篇，其中JCR 1區論文5篇，累計影響因子達74.5。《Journal of Materials Chemistry A》為SCI Q1區期刊，2020年影響因子（IF）為11.301，該文錄用刊載從一個側面表明所制備的具有寬工作壓力范圍的柔性自供電PSA對于構建未來先進的可穿戴醫療電子設備頗有前景。
（科學技術處、材料科學與工程學院 圖文）