《SusMat综述》天科大司传领徐婷、广西林科院王

　　跟着工业化和智能化的成长，柔性传感器具有超卓的外形顺应性和变形能力，已被使用于监测、医疗诊断、食物平安、智能系统和人机交互等范畴。纤维素基水凝胶具有奇特的三维布局、可再素性、易加工性、可生物降解性、和优良的机械机能，是柔性传感器的抱负材料。。沉点阐发了纤维素基水凝胶传感器的研究和开辟，包罗物理传感、化学传感和生物传感等。此外，还研究了传感器中纤维素基水凝胶的局限性、次要挑和和将来成长标的目的。该工做正在Modulation and mechanisms of cellulose-based hydrogels for flexible sensors近年来，纤维素基水凝胶传感器履历了严沉演变，出格是正在其使用和制制设想方面。自2017年至2020年，纤维素基水凝胶传感器次要用于生物传用，多侧沉于生物的检测。之后，研究人员越来越多地将留意力转向压力和应变传感器特别是矫捷且合用于可穿戴设备的传感器。2020年后，正在可穿戴电子设备成长的鞭策下，可集成到健康监测和健身逃踪等使用的可穿戴设备中的传感器的需求激增，基于柔性水凝胶的传感器正在舒服性和取人体活动的性方面具有劣势。纤维素基水凝胶的构成机制可分为物理交联和化学交联。物理交联采用干燥、冷冻、搅拌和超声波等分歧方式，通过间的彼此感化（如氢键、范德华力、离子/静电彼此感化、疏水彼此感化和其他非共价感化力）从头陈列和毗连。化学交联（包罗基聚合、环氧化物交联和希夫碱反映）是指正在分歧聚合物链之间构成化学键，从而构成彼此毗连的收集。纤维素基水凝胶能够按照压力、温度、湿度、pH 值、电场或、还原或氧化前提、光和酶等刺激，通过改变物理或化学性质实现分歧程度的响应，因而遭到越来越多的关心。文章概述了用于传感的纤维素基水凝胶的研究进展，次要环绕三个次要方面展开：物理传感器、化学传感器和生物传感器。物理传感器操纵电阻传感（丈量压力、应变和温度）、电容传感（丈量压力、位移和触摸）、光学传感（检测光的透射、反射或折射变化）和热阐发（检测热膨缩和热传导）来实现对物理量的切确丈量。化学传感器操纵荧光传感（监测和毒性测试）、比色传感（化学成分阐发）、伏安法（电化学阐发）和光谱传感（成分阐发），以分歧体例检测化学物质的存正在和浓度。生物传感器操纵酶传感（血糖和乳酸检测）、免疫传感（疾病检测和生物标识表记标帜监测）和 DNA 传感（基因检测和病原体检测），图4。 (A) 添加分歧金属离子后壳聚糖水凝胶FCH-6的荧光行为比力。(B) 合成的荧光水凝胶可吸附多种沉金属。(C) 纤维素基CD/罗丹明（CCR）水凝用于检测和去除Hg2+的制备示企图。(D) MXeneAu双收集水凝胶的制备。图5。 (A) 新型电化学传感器的制制过程示企图。(B) 基于BC的可再膨缩水凝胶的制备及其做为汗液pH值和葡萄糖比色传感器的潜正在使用。(C) P4光敏传感器的制做示企图。(D) 叶酸（FA）润色/钯纳米粒子/CMC润色共价无机骨架的合成过程示企图。物理和化学交联合构的纤维素基水凝胶为传感器的使用供给了广漠的前景。物理交联可通过非共价键不变水凝胶，从而提高传感器的不变性和响应速度。化学交联可实现对方针的选择性检测，扩大了传感器的多功能性。将来研究的沉点可能是优化物理交联前提，改良交联剂的选择和浓度。这些工做旨正在提高纤维素基水凝胶物理传感器对温度和湿度等参数的活络度和持久不变性。对于化学传感器和生物传感器，研究人员能够沉点开辟新的化学交联剂。系列立异旨正在提高纤维素基水凝胶快速精确地检测特定化学物质的能力，从而满脚监测、食物平安和其他范畴的需求。将来，纤维素基水凝胶无望正在根本研究和现实使用方面取得愈加令人注目的冲破。司传领，天津科技大学传授、博导、科技处副处长、全国青联委员。次要处置制浆制纸及生物质资本高值化操纵方面的讲授研究工做。以第一或通信做者颁发论文200余篇，授权发现专利40余项。入选国度“万人打算”科技立异领甲士才、教育部新世纪优良人才支撑打算、国度林草局科技立异领甲士才、天津市有凸起贡献专家、天津市特聘传授、天津市科技立异领甲士才等人才打算。入选科睿唯安“全球高被引科学家”榜单、美国斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”终身科学影响力和年度科学影响力榜单、先后掌管国度沉点研发打算课题、国度天然科学基金、教育部、人社部、天津市沉点研发打算、企业委托课题50余项，研究获教育部教育基金会高档院校青年教师、国度林草局梁希林业科技前进、中国贸易结合会科技前进、中国轻工结合会科技前进、中国产学研合做推进会产学研合做立异等。徐婷，天津科技大学特聘传授，入选国度高条理青年人才，中国将来女科学家打算候选人。2020年于化工大学材料科学取工程学院获得博士学位，同年入职天津科技大学。任《eScience》、《Innovation》等SCI一区学术期刊青年编委。研究标的目的包罗纸基先辈功能材料、纤维素纳米材料的可持续制备及先辈纳米生物质复合材料等。先后掌管国度天然科学基金、国度沉点研发打算使命、地方指导处所科技成长项目、企业横向项目等10余项。以第一/通信做者正在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、封面论文15篇）。申请/获授权发现专利11项（此中授权国际专利4项），制定行业尺度1项。入选美国斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”，先后获国度林草局梁希林业科技前进、中国贸易结合会科技前进、美国工程化科学协会青年研究员等。王军锋，广西林科院木材工业研究所所长、研究员，第十七届广西青年科技获得者，入选广西八桂青年拔尖人才培育项目（第一批）。2019年获南京林业大学木材科学取手艺专业博士学位。次要研究标的目的为木质复合材料的制备机理、工艺及机能调控。国度沉点研发打算使命、广西沉点研发打算项目等20余项，以第一或通信做者颁发论文40余篇，授权发现专利10余项，掌管研究获2022年度广西科技前进二等。