我校自供電凝膠傳感創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)水凝膠技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新研發(fā)-27℃不凍結(jié)的智能傳感凝膠，相關(guān)研究成果以“An Antifreeze Gel as Strain Sensors and Machine Learning Assisted Intelligent Motion Monitoring of Triboelectric Nanogenerators inExtreme Environments”為題發(fā)表在國際著名SCI期刊Advanced Functional Materials上（一區(qū)Top期刊，IF=18.5）。2023級研究生韓德龍為論文第一作者，材料科學(xué)與工程系徐文龍副教授為通訊作者，魯東大學(xué)為論文唯一署名單位和通訊單位。相關(guān)工作獲國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、青年基金項(xiàng)目及山東省高等學(xué)校青創(chuàng)團(tuán)隊(duì)科技支持計(jì)劃支持。
隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可穿戴柔性傳感器在人機(jī)接口、醫(yī)療監(jiān)測和軟體機(jī)器人等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENGs）通過將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)自供電，延長設(shè)備使用壽命。水凝膠因其高水含量、良好的生物相容性和可調(diào)的機(jī)械性能，成為理想的可穿戴電子材料。然而，傳統(tǒng)水凝膠在低溫下容易凍結(jié)，限制了其在極端環(huán)境中的應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)采用丙烯酰胺（AM）和[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氫氧化銨（SBMA）在含氯化鈉（NaCl）和明膠（Gelatin）的甘油（Gly）/H2O溶劑中聚合形成化學(xué)交聯(lián)與物理交聯(lián)協(xié)同的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，該凝膠具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性、模量兼容性、抗凍性、粘附性和電穩(wěn)定性，適用于低溫可穿戴應(yīng)變傳感器。基于合成的高性能凝膠進(jìn)一步開發(fā)出集成摩擦納米發(fā)電機(jī)（gel-TENG）智能鞋墊，結(jié)合隨機(jī)森林算法，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對滑雪運(yùn)動中11種基礎(chǔ)動作的實(shí)時分類，準(zhǔn)確率高達(dá)97.1%。該研究為極端環(huán)境下柔性自供能系統(tǒng)的開發(fā)提供了創(chuàng)新解決方案。（材料科學(xué)與工程系 科學(xué)技術(shù)處 通訊員：徐文龍 周承波）
