基于可回收含偶氮苯弹性体织物的实时太阳UVA剂量监测器

《Advanced Materials》：A Real-Time Solar UVA Dose Monitor Based on Recyclable Azobenzene-Containing Elastomer Fabrics

本征柔性UVA探测器通过复合织物实现实时监测，具有高灵敏度和可回收性，结合压电纳米发电机技术，在拉伸10%时仍保持优异光电器学性能，可无线传输数据用于日常防晒监测。

　　

摘要

太阳紫外线（UV）辐射是导致皮肤癌和红斑的主要原因，对人类健康构成不可逆的威胁，这凸显了开发先进紫外线检测器的紧迫性。本文介绍了一种新型的具有内在柔韧性的UVA检测器，该检测器具备实时监测、高性能和可回收性。这一突破是通过将主链含有偶氮苯结构的热塑性聚氨酯弹性体（Az-TPU）与压电聚（乙烯基二氟化物-三氟乙烯）[P(VDF-TrFE)]纳米发电机结合工程化设计的取向复合织物实现的。该材料的分子结构中，偶氮苯基团和4,4'-亚甲基二苯二异氰酸酯（MDI）作为硬段，而聚四甲基醚二醇（PTMG）则作为软段。物理交联网络和均匀的微相分离结构使得织物能够产生较大的内部应力，从而提升了光电转换效率。所开发的设备响应时间为80毫秒，并且在宽广的光强度范围内（0.05–50 mW·cm^?2）保持优异的线性相关性（R² = 0.997）。值得注意的是，当织物受到10%的拉伸应变时，仍能实现动态的紫外线监测。结合蓝牙通信功能，该设备可将实时数据传输到移动设备，实现日常阳光照射过程中UVA强度和剂量的持续监测。鉴于其在太阳UVA测量方面的出色性能，这项技术在可穿戴式紫外线监测系统中具有巨大的工业潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。