同济大学：受生物启发合成HOF基发光皮肤传感器具有三重力致变色响应材料

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【同济大学：受生物启发合成HOF基发光皮肤传感器具有三重力致变色响应材料】

力致变色是一种改变光信号的能力，如发光颜色和强度、透明度、吸光颜色以响应外部机械刺激。目前，具有发光力致变色响应的柔性材料很少被报道，而同时具有拉伸、弯曲和压缩三种力致变色响应的力敏传感器件还没有过报道，因此，其也成为了力致变色领域的重大研究挑战之

近日，该课题组合成了一例离子型氢键有机框架(HOF-TJ-1)蓝光材料，并通过阳离子交换的方法合成了具有红、黄、绿三种发光颜色的Dye@HOF材料。受蓝环章鱼的皮肤变色行为启发，闫冰团队提出了一种发光力敏仿生皮肤传感器的概念，即使用PDMS材料合成了四种HOF基具有三重力致变色响应的皮肤传感器（1−4）。在拉伸过程中，1−3的发光颜色从最初的蓝色变为红色、黄色、绿色，4表现出增强的蓝色发射。在0−40%的压缩应变下，1−4的蓝色发射增强。该传感器上层具有多孔结构，在拉伸，弯曲和压缩的过程中，1−4表现出了超低的检测限和极好的可重复性。通过有限元仿真模拟计算，三种力致变色响应（拉伸，弯曲和压缩）的机理得到了合理的解释。基于1的发光力致变色响应，团队还进一步实现了三种智能应用，即手指运动传感、手势识别和触觉增强的手掌信息收集。

这项工作为制备基于HOFs的全色彩发光力敏皮肤传感器提供了简便的合成方法，极大地扩展了发光力致变色响应的类型，丰富了发光力敏仿生皮肤传感器的应用。

来源：传感器专家网

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