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近日，山东大学齐鲁交通学院教授姚占勇团队在道路工程智能感知新材料与监测技术研究方面取得新进展，相关成果发表在工程技术与化学化工领域最有影响力的三大顶级刊物之一《化学工程杂志》。
自感知纳米复合机敏传感器因耐久性良好、刚度可调可控等优势受到道路工程监测等领域的广泛关注，而其灵敏度、信号稳定性等仍受到内部纳米导电填料均匀分散的限制。因此，如何改善纳米填料的强团聚效应、提高其在聚合物基体中的分散有序性是高性能机敏传感器研发过程中亟待解决的问题。
该研究提出了基于微球自组装阵列和共价修饰的定向三维导电网络构建策略。研究团队通过酰胺化反应将碳纳米管共价组装在聚苯乙烯微球表面，并借助微球的有序自排布效应同步实现纳米填料有序分散，从而构建了3D导电网络定向体系。研究团队探析了机敏材料渗滤效应传感机理并验证了微小应变高精度感知的可靠性。
结果表明，研发的机敏材料在灵敏度、感知范围、响应速度和耐久性等方面均具有出色的表现，能够实现交通量、车速和轴数等重要交通信息的准确、实时、稳定获取。该技术为高精度机敏传感器研发提供了新的思路和方法，并有望为结构健康监测开辟新的途径。
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