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材料学院邓维礼在国际期刊Advanced Functional Materials 连发两篇封面论文

发布者:邓维礼     日期:2023年03月14日 21:11   点击数:  

Advanced Functional Materials是材料科学领域的顶级期刊,在国际上拥有广泛的影响力,主要关注功能材料领域的最新研究进展,对研究的原创性、结构的新颖性有着极为严格的要求。该期刊的JCR分区为Q1,中科院分区为1区,最新影响因子为19.924。

在万物互联时代,虚拟现实、人机交互和语音识别等场景对机电转换型传感器件有着十分广泛的应用需求。基于压电效应的静电纺丝膜在保留了线性度高和结构简单的特点外,同时具有轻薄、柔韧及透气的优势。然而,由于其固有结构特性存在机电转换效率较低的局限,传统方法聚焦于提升压电相含量来优化压电响应,忽视了纤维膜结构本身对声波能量吸收的差异性,难以进一步提升其在微弱力下的压电响应和机电转换效率。

针对上述难题,我院杨维清教授团队青年教师邓维礼副教授报道了一种通过拓扑结构设计调控静电纺丝压电薄膜的纤维取向和振动模态的策略,有效提高了纤维薄膜的机电响应和转换效率。通过构建声波响应型软生物电子器件,发现基于拓扑结构的织物声学传感器的性能相比于普通压电薄膜声电转换输出提升了300%,响应频带拓宽了478%。基于此器件的优异性能,将其成功应用于人机交互中的语音识别,并结合深度学习算法,语音识别准确度可达100%。本文报道的纤维结构拓扑设计策略为构建高性能软生物电子提供了新的思路。

相关研究成果以“Topological Nanofibers Enhanced Piezoelectric Membranes for Soft Bioelectronics”为题在线发表在Advanced Functional Materials上,西南交通大学材料学院硕士研究生兰浡玲为第一作者。

全文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202207393

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封面一.拓扑设计

此外,结构化压阻薄膜是可穿戴生物电子学的重要组成部分。然而,传统微结构的结构压缩性差,导致压阻器件的检测范围迅速饱和、灵敏度低,限制了其商业应用。

为此,邓维礼副教授报道了一种基于MXene的仿生压阻器件,该器件通过构建间歇性绒毛样微结构,在有效提高灵敏度的同时还扩大了响应范围。得益于这种间断结构的两级放大效应,所开发的MXene压阻生物电子器件具有461 kPa−1的高灵敏度和高达311 kPa的宽压力检测范围,相较于传统均匀微结构其性能提高了约20倍和5倍。所设计的生物电子器件可以有效捕捉并精确识别复杂的人体运动。这种间歇性结构的仿生策略为克服压阻生物电子器件灵敏度低和监测范围快速饱和的限制提供了一条有前景的途径,并为推动其大规模制备和应用提供了参考。

相关研究成果以“Bioinspired MXene-Based Piezoresistive Sensor with Two-stage Enhancement for Motion Capture”为题在线发表在Advanced Functional Materials上,西南交通大学材料学院硕士研究生王生龙为第一作者。

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封面二.仿生间歇结构

全文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202214503

材料学院邓维礼在国际期刊Advanced Functional Materials 连发两篇封面论文

2023年03月14日 21:11 97次浏览

Advanced Functional Materials是材料科学领域的顶级期刊,在国际上拥有广泛的影响力,主要关注功能材料领域的最新研究进展,对研究的原创性、结构的新颖性有着极为严格的要求。该期刊的JCR分区为Q1,中科院分区为1区,最新影响因子为19.924。

在万物互联时代,虚拟现实、人机交互和语音识别等场景对机电转换型传感器件有着十分广泛的应用需求。基于压电效应的静电纺丝膜在保留了线性度高和结构简单的特点外,同时具有轻薄、柔韧及透气的优势。然而,由于其固有结构特性存在机电转换效率较低的局限,传统方法聚焦于提升压电相含量来优化压电响应,忽视了纤维膜结构本身对声波能量吸收的差异性,难以进一步提升其在微弱力下的压电响应和机电转换效率。

针对上述难题,我院杨维清教授团队青年教师邓维礼副教授报道了一种通过拓扑结构设计调控静电纺丝压电薄膜的纤维取向和振动模态的策略,有效提高了纤维薄膜的机电响应和转换效率。通过构建声波响应型软生物电子器件,发现基于拓扑结构的织物声学传感器的性能相比于普通压电薄膜声电转换输出提升了300%,响应频带拓宽了478%。基于此器件的优异性能,将其成功应用于人机交互中的语音识别,并结合深度学习算法,语音识别准确度可达100%。本文报道的纤维结构拓扑设计策略为构建高性能软生物电子提供了新的思路。

相关研究成果以“Topological Nanofibers Enhanced Piezoelectric Membranes for Soft Bioelectronics”为题在线发表在Advanced Functional Materials上,西南交通大学材料学院硕士研究生兰浡玲为第一作者。

全文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202207393

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封面一.拓扑设计

此外,结构化压阻薄膜是可穿戴生物电子学的重要组成部分。然而,传统微结构的结构压缩性差,导致压阻器件的检测范围迅速饱和、灵敏度低,限制了其商业应用。

为此,邓维礼副教授报道了一种基于MXene的仿生压阻器件,该器件通过构建间歇性绒毛样微结构,在有效提高灵敏度的同时还扩大了响应范围。得益于这种间断结构的两级放大效应,所开发的MXene压阻生物电子器件具有461 kPa−1的高灵敏度和高达311 kPa的宽压力检测范围,相较于传统均匀微结构其性能提高了约20倍和5倍。所设计的生物电子器件可以有效捕捉并精确识别复杂的人体运动。这种间歇性结构的仿生策略为克服压阻生物电子器件灵敏度低和监测范围快速饱和的限制提供了一条有前景的途径,并为推动其大规模制备和应用提供了参考。

相关研究成果以“Bioinspired MXene-Based Piezoresistive Sensor with Two-stage Enhancement for Motion Capture”为题在线发表在Advanced Functional Materials上,西南交通大学材料学院硕士研究生王生龙为第一作者。

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封面二.仿生间歇结构

全文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202214503