ReSURF：突破性超快、可拉伸、自我修复、可回收传感器
新加坡国立大学，新加坡
ReSURF 传感器由新加坡国立大学的研究人员开发，采用一种多功能材料，可形成自组装和防水表面——这一概念的灵感来自于人类皮肤的油性保护层。 （图片：新加坡国立大学设计与工程学院）清洁、安全的水对于人类健康和福祉至关重要。它还在我们的粮食安全、支持高科技产业和实现可持续城市化方面发挥着关键作用。然而，快速准确地检测污染仍然是世界许多地区的一项重大挑战。新加坡国立大学 (NUS) 研究人员开发的突破性新设备有可能显着推进水质监测和管理。
新加坡国立大学设计与工程学院材料科学与工程系副教授 Benjamin Tee 领导的研究小组从人体皮肤上发现的油性保护层的生物功能中获得灵感，将这一概念转化为一种多功能材料，名为 ReSURF，能够自发形成防水界面。
这种新材料可以通过快速微相分离方法制备，能够自动自我修复并且可以回收利用。研究人员将该材料整合到一种称为摩擦纳米发电机（TENG）的装置中，该装置利用水滴运动产生的能量来产生电荷。由此产生的设备（ReSURF传感器）可以用作水质监测器。
“ReSURF 传感器可以检测各种污染物，例如油和氟化化合物，这对许多现有传感器来说是一项挑战。这种能力，加上自供电、自修复、可重复使用和可回收性等独特功能，使 ReSURF 成为实时、现场和可持续水质监测的可持续解决方案。”Tee 说。
该团队的ReSURF材料设计和新型水质传感器的性能发表在科学杂志Nature Communications上 .
现有的电化学传感器、光学检测系统和生物传感器等水质监测技术在某些特定应用中是有效的，例如检测重金属、磷和微生物污染。
然而，这些技术往往面临一些限制，包括响应慢、成本高、依赖外部试剂或电源、可重复使用性有限以及需要笨重的实验室设备或专用仪器。
新加坡国立大学团队开发的ReSURF传感器有效克服了这些挑战，特别是在现场实时水质传感方面。该自供电设备已证明能够在大约 6 毫秒内检测水污染物（即比眨眼快约 40 倍）。
此外，ReSURF 传感器具有自我修复和可回收的特点，使其成为可持续且低维护的解决方案。该材料具有可拉伸性和透明性，可以轻松集成到柔性平台中，包括软机器人和可穿戴电子产品，这使其有别于传统的传感材料。
此外，用作传感器的ReSURF材料提供了一种环保的解决方案，因为它可溶于溶剂，因此可以轻松回收，使其能够在新设备中重复使用，而不会损失性能。
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