西安交通大學秦立果團隊和楊森團隊受鮑魚外殼的珍珠層和棱柱層交叉排列具有優異力學性能啟發，仿照其結構制備在三維方向適應分布的復合材料，調控獲得局部定制化使其兼具耐磨特性，并以此作為傳感器的封裝層，采用磁輔助3D打印定制化打印區域的機械性能，制備出遠超同類的傳感器封裝層耐磨性能。近日該研究成果發表在《先進功能材料》上。
研究團隊創新性地在打印體系內加入由磁誘導制備的二維納米鏈條作為增強相，在不增加柔性基底剛度的同時，克服其摩擦系數高及耐磨性差的難題。在長時間的壽命試驗中，定制化的傳感器表現出了優異的抗磨損性能，定制化的封裝層可以推廣至更多的柔性穿戴器件。在傳感層方面，利用分子動力學揭示了液態金屬本征親柔性基底的特點，通過機械外力破除其氧化層使其更好地與基底粘接，實現可控的液態金屬打印。這一工作為可穿戴設備長期服役帶來了一種新的設計方法，可以有效地保護傳感器延長其使用壽命，推動柔性穿戴設備領域發展。
磁輔助墨水書寫制備耐磨柔性傳感器示意圖。（課題組供圖）
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202406108
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