【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，哈爾濱工程大學(xué)“特種光纖器件與感測課題組”研究取得新成果，物理與光電工程學(xué)院任晶教授完成的“智能無損人工關(guān)節(jié)微應(yīng)變響應(yīng)近紅外力致發(fā)光技術(shù)”研究成果發(fā)表于材料和物理領(lǐng)域國際頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》(Advanced Materials，最新影響因子：26.8)。課題組負(fù)責(zé)人張建中教授為共同通訊作者，李文豪為論文第一作者，哈爾濱工程大學(xué)為第一單位。
傳統(tǒng)傳感器依賴監(jiān)測電阻、電容等電信號(hào)變化檢測機(jī)械應(yīng)力，在復(fù)雜三維傳感場景中，冗余的互連與外部設(shè)備不僅讓原位應(yīng)力監(jiān)測流程復(fù)雜化，還嚴(yán)重限制了實(shí)際應(yīng)用場景。力致發(fā)光是固體材料在拉伸、壓縮、彎曲、摩擦、沖擊等機(jī)械力作用下觸發(fā)的發(fā)光現(xiàn)象，基于該特性的功能器件已在自供電傳感器、水下通信、信息安全、工程結(jié)構(gòu)診斷及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力—這類傳感器可借助力致發(fā)光強(qiáng)度與施加應(yīng)力的線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與應(yīng)變的精準(zhǔn)定量化測量，且憑借獨(dú)特發(fā)光機(jī)制、穩(wěn)定物理化學(xué)性質(zhì)及優(yōu)異生物相容性，具備出色的重現(xiàn)性、耐久性、小型化、無毒特性，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)力信息可視化。
盡管科研人員在高性能力致材料研發(fā)上取得顯著進(jìn)展，但高性能力致發(fā)光的實(shí)現(xiàn)仍面臨多重挑戰(zhàn)，包括發(fā)光強(qiáng)度弱、依賴紫外波長充能、無法檢測低應(yīng)變信號(hào)及缺乏完善的力致發(fā)光理論機(jī)制等。針對(duì)這些難題，本研究開發(fā)出一種新型寬帶近紅外力致發(fā)光薄膜，在50微應(yīng)變下即可檢測到清晰的力致發(fā)光信號(hào)，展現(xiàn)出優(yōu)異的力-光傳感性能，為新型智能力學(xué)傳感器的研發(fā)提供了全新視角。
《Advanced Materials》是材料和物理科學(xué)領(lǐng)域國際頂尖學(xué)術(shù)期刊，為Nature Index收錄期刊，影響因子常年位居領(lǐng)域前列，發(fā)表的成果均代表該領(lǐng)域的重大突破與前沿進(jìn)展，此次成果的發(fā)表彰顯了我校在力致發(fā)光傳感技術(shù)領(lǐng)域的研究實(shí)力。
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