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【湘潭大学】王秀锋教授课题组发表最新研究成果

作者:曾坛 胡义伟发布时间:2023年02月12日 11:44浏览次数:

近日,材料科学与工程学院王秀锋教授课题组在国际顶级期刊《美国化学会·纳米》(ACSNano,自然指数期刊、IF:18.027)在线发表研究成果《用于评估体热调节和皮肤屏障功能的超疏水隐汗传感器》(Skin-interfaced Superhydrophobic Insensible Sweat Sensors for Evaluating Body Thermoregulation and Skin Barrier Functions)。材料科学与工程学院博士研究生刘杨承毅为论文第一作者,硕士研究生李孝峰、杨汉林、张平为论文共同一作,本科生田尧和钱顺为参与作者。王秀锋教授和美国宾州州立大学程寰宇教授为共同通讯作者。我校为论文第一单位。

体热动态平衡对于人体代谢调节和器官功能至关重要。当核心体温逾过阈值时,人体便会通过隐汗方式将热量传递给周围环境。此外,隐汗流失率还能有效评估人体皮肤屏障功能(皮炎和伤口愈合等)和神经系统活动(交感神经兴奋带来的情绪刺激和心理变化等)。现有隐汗监测方法不适合患者长时间佩戴使用,开发新型皮肤贴合类隐汗传感器势在必行。

皮肤可贴合超疏水隐汗传感器的设计、实物及应用

基于此,王秀锋课题组采用聚丙烯酸钠复合二维过渡金属碳化合物构筑了传感层,结合聚二甲基硅氧烷包覆纳米氧化物的超疏水织物,构成了高灵敏度、超快响应、并具超疏水性的隐汗传感器。其镂空基底赋予了器件良好柔性与透气性,织物能让隐汗蒸气渗透,同时避免外部液滴和内部显汗干扰。它与无线通信和供电模块集成后,形成一个隐汗检测平台,可以持续监测人体体热状态与皮肤屏障功能,并能评估用户心理活动和环境舒适度。这项工作为汗液传感器的个性化健康应用提供了新方案。

王秀锋长期从事与“可穿戴微流控与传感器”相关的软物质表界面力学和特殊浸润性调控等研究,致力于开发水合环境中柔性传感器、汗液定量收集与即时分析贴片等生理医学指标无创检测技术。王秀锋在国际学术期刊上发表论文40余篇,独著专著1部,申请国家发明专利10余项,并以第一完成人获得湖南省自然科学奖二等奖等。

该论文第一作者刘杨承毅已在《固体力学与固体物理学杂志》(J. Mech. Phys. Solids)、《国际固体与结构杂志》(Int. J. Solids Struct.)、《先进功能材料》(Adv. Fun. Mater.)等著名期刊上发表论文10余篇,申请专利2项,并获得中国力学学会首届全国力学博士生论坛优秀报告奖。

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