在役工程结构（如油气管道、供水管网等）的失效是威胁人民生命财产、生态环境与国民经济运行的重大风险源。为积极响应我国“十五五”国家战略规划中关于“提升国家关键基础设施安全保障能力”、“加强重大安全风险监测预警”以及“前瞻布局新材料与智能传感技术”的重点方向，解决能源输送、城市生命线等领域的结构安全监测难题，开发基于柔性传感器高精度监测系统至关重要，该技术的发展对服务国家公共安全战略具有重要推动作用。然而，当前技术瓶颈在于，单一传感器难以在复杂工况下实现对温度、压力等多物理量的同步、高精度、抗干扰测量，这严重制约了对于工程结构早期损伤和退化的准确诊断与预警能力。

    近期，中国科学院金属研究所高性能均质合金国家工程研究中心张广平研究团队成功研制出一种基于二维Ti3C2 MXene材料的独立解耦式柔性传感器。该成果将改性二维Ti3C2 MXene纳米材料与多孔聚二甲基硅氧烷海绵基体复合，利用材料的热电与压阻效应，实现了对温度与压力信号的同步且相互独立的高精度感知。其突破性优势在于具备超低的电阻温度系数(TCR = -0.000836% K-1)，从而能有效消除机械变形测量中的热致误差，确保了测量的高保真度。这项研究不仅阐明了多物理场耦合信号的解耦感知新机制，更为油气管道等关键基础设施的早期变形识别与结构退化监测提供了高可靠性的解决方案，对预防重大安全事故具有重要的科学意义与工程应用价值。

    上述研究成果以“Independent decoupling sensor featuring ultralow temperature coefficient of resistance for structural health monitoring of pipelines”为题，近期在《Nano Materials Science》上在线发表。论文的第一作者为博士生陈丹丹。本工作得到中国科学院战略性先导科技专项和云南省贵金属实验室科技项目的资助。

    全文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2025.11.004