近期,我院2022级本科生陈光以第一作者身份在材料领域权威期刊《Small》上发表了题为Electric Eel-Inspired Elastomer-Encapsulated Hydrogel Sensor with Superior Anti-Swelling, Self-Adhesion, and Electrical Stability for Diverse Underwater Applications的研究论文,学院袁伟忠教授为该论文的通讯作者。

一、论文介绍
近年来,为满足可穿戴设备、柔性显示器、软机器人等领域的发展,新型柔性传感器的开发尤为关键。但是部分传感器在水下环境中面临溶胀失效、信号衰减等问题,严重限制了其在海洋设备等方面的进一步应用。因此,开发高性能水下柔性传感器是一个亟待解决的难题。
鉴于此,陈光同学受电鳗启发设计了一种疏水、绝缘弹性体封装导电水凝胶的结构方案,使用独特的封装工艺实现了原位聚合,制备了一款兼具优异的抗溶胀、自粘附和电稳定性的柔性传感器,并成功将其应用于泳姿识别、水下通讯和人机交互。
本工作总结了现有的水下柔性传感解决方案,并通过高品质的绝缘封装突破性地解决了“信号衰减”这一关键问题。与此同时,制备的复合传感器在拉伸性、自粘附性、环境稳定性和水下传感灵敏度等方面均展现出突出的性能优势,为高性能水下可穿戴电子设备的开发和水下传感的多功能化提供了借鉴。

二、科研探索历程
在大一时,陈光同学就对柔性传感领域产生了浓厚的兴趣,依托学校大学生创新创业训练计划项目,进入学院袁伟忠教授团队并成功立项国家级项目《粘附、导电、透明水凝胶的制备及其健康监测》。在此项目研究过程中,陈光积累了离子导电水凝胶材料制备和性能测试等方面的经验,并取得了中国国际大学生创新大赛上海市金奖、杜邦青年创新大赛全国十六强等荣誉.

在此课题基础上,陈光对于凝胶传感器的研究更为深入,大三学习了多门材料专业课程,掌握专业知识后,便在袁伟忠老师的指导下开始攻克离子导电水凝胶柔性传感体系在水下应用时存在“信号衰减”这一长期存在的技术难题。起初的实验结果一直未能达到设计预期,但陈光并未放弃,持续探索尝试,积极查阅相关文献,在袁伟忠教授的悉心指导下,最终在大三时达到了项目的预期目标,顺利在《small》期刊上发表相关成果论文。

回顾本次科研旅程,陈光同学深有感触:科研是一场在未知中的长途跋涉,它不仅考验我们发现问题、解决问题的能力,更磨练我们直面挫折、拥抱失败的勇气。科研的道路漫长而曲折,但也正因如此,每一个微小的突破都显得格外珍贵。感谢所有的指引与陪伴,也感谢那个屡败屡战的自己。愿每一个脚踏实地、不忘初心的探索者都能等到属于自己的绽放时刻!
