本报讯（记者朱汉斌）近日，华南农业大学生物质工程研究院教授王清文团队在纤维素基功能水凝胶研究领域取得新进展。相关研究发表于《先进功能材料》。
严重的呼吸问题会诱发一系列疾病，有效监测呼吸行为对于人体健康监测和人类疾病预测至关重要。目前，临床呼吸监测设备仅在医院的重症监护室可用，因此研制具有高精度、佩戴舒适性、便携性和环境耐受性的呼吸监测系统十分必要。
研究人员通过解析纤维素分子结构与水凝胶中自由水的捕获机制，利用树木提取物——单宁酸分子结构中富含的酚羟基与纤维素交联网络结构中的极性基团形成多重物理氢键作用，构建了一种高强韧、耐高低温、保湿的纤维素基导电水凝胶，并通过进一步优化传感器传感通道，使该水凝胶传感器不仅具备力/温度双重响应，而且实现了电容/电阻信号的双模传感。
该水凝胶传感器响应时间短（20ms），能对温度差产生高灵敏响应，在-40℃或60℃的极端温度环境中仍然具备高传感灵敏度。更重要的是，该纤维素水凝胶传感器解决了机械刺激和热刺激难以区分的难题，可同时实现睡眠过程中的鼻息气流、胸腹、脉搏的实时监测，用于阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的检测。与已报道的呼吸监测传感器相比，该传感器可排除因监测单个身体部位或输出单一电信号产生的干扰问题，监测结果具有更高的准确度和可信度。
该工作为可穿戴式柔性传感器在呼吸监测和睡眠障碍疾病预防中的应用提供了新思路，并为纤维素的高值化利用开拓了新途径。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202204686
