福州大学研发水下超疏水传感器

近年来，可穿戴戴性传感器在健康监测、人体运动检测、人机界面等领域有着广泛应用，使得戴性可穿戴电子设备的需求在不断增加。随着海洋勘探的不断发展，人们对水下可穿戴传感设备的需求日益增加。然而目前大多数报道的传感器由于亲水表面会受到水蚀，无法在水下进行工作，进而影响传感器的正常工作。超疏水表面的引入可以确保传感器在水下环境稳定工作，因此，兼具防水功能的超疏水传感器是制备水下传感器的新策略。

基于近年来在超疏水表面以及戴性传感等领域应用的工作基础，福州大学赖跃坤课题组将超疏水表面与导电材料相结合，赋予传感器自清洁、防腐蚀等性能，实现水下多行为监测，拓宽了传感器在水下环境的应用。研究团队通过简便可行的方法来制备具有超疏水、高导电率、耐用的多功能超疏水导电织物。首先在棉织物上涂覆一层聚多巴胺/还原氧化石墨烯(PDA/rGO)，然后原位生长纳米铜颗粒(CuNPs)，再经硬脂酸(STA)进行疏水改性，织物表面经过硬脂酸的疏水化改性可有效防止Cu NPs的氧化，解决了长期使用稳定性的问题。

超疏水PDA/rGO/Cu/STA 织物不仅可以在空气环境中检测各种人体行为活动，还能在水下环境进行监测。由于表面的超疏水性能，传感器和液面之间存有空气层。当传感器浸入水下的瞬间，空气层的压力变化可转换为电阻的变化，响应速度为661ms。此外，传感器还可对其他水下活动，如水下拉伸弯曲、超声波进行监测，展现了其在水下环境中优异的传感性能。超疏水表面的引入为导电织物在多种环境下工作提供了可能性，可作为水下智能装置理想的传感器，为未来水下智能设备的设计和开发提出了新的思路。