為解決傳統(tǒng)柔性防護(hù)材料難以抵御耦合威脅的局限，多功能防護(hù)材料的研發(fā)已成為關(guān)鍵。工程應(yīng)用中常見的跌落、碰撞等沖擊威脅，以及復(fù)雜環(huán)境中的高溫、燒蝕等熱威脅，要求防護(hù)材料具備力熱耦合防護(hù)功能，例如消防員既需防護(hù)沖擊，又需抵御熱損傷。傳統(tǒng)防護(hù)材料的抗沖擊與隔熱能力通常是固定的，難以根據(jù)環(huán)境或用戶需求進(jìn)行靈活調(diào)整，這使得它們難以滿足復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性要求。另外，具備智能感知能力的主動(dòng)反饋型防護(hù)材料逐漸成為一個(gè)備受關(guān)注的方向。如何在多種防護(hù)功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成防護(hù)材料的環(huán)境響應(yīng)能力與智能調(diào)控和感知功能，具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價(jià)值。
針對(duì)上述問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)龔興龍教授課題組研制了一種具有良好抗沖擊性和隔熱性能的柔性防護(hù)電子皮膚，其是基于剪切增稠材料與形狀記憶材料復(fù)合制備的，由形狀記憶復(fù)合泡沫夾層與導(dǎo)電聚合物薄膜構(gòu)成。特別地，力-熱防護(hù)性能可以通過形狀記憶變形動(dòng)態(tài)調(diào)控，展現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。此外，柔性防護(hù)電子皮膚還集成了壓力、沖擊和高溫多模態(tài)傳感能力，基于此開發(fā)了沖擊-熱報(bào)警系統(tǒng)，展現(xiàn)出在災(zāi)難救援中的應(yīng)用潛力。
圖1 柔性防護(hù)電子皮膚的形狀記憶性能
圖3 柔性防護(hù)電子皮膚的熱防護(hù)性能調(diào)控
圖4 柔性防護(hù)電子皮膚的傳感性能
圖5 柔性防護(hù)電子皮膚在災(zāi)難救援中的潛在應(yīng)用
原文鏈接：Wang WH, Wang S, Li ZM, Zhou JY, Liu S, Xuan TT, Zhang JS, Gong XL. A flexible protective electronic skin with tunable anti-impact and thermal insulation properties for potential rescue applications. Journal of Materials Chemistry C, 13: 1146-1156, 2025.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/tc/d4tc04519j
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