近日，廣東省科學院化工研究所研究員曾煒團隊聯(lián)合五邑大學副教授溫錦秀，在與微電子器件結合的可拉伸導電水凝膠用于應變傳感研究方面取得新進展。相關研究論文發(fā)表于Journal of Materials Chemistry C。

雙網絡水凝膠的合成路線

柔性應變傳感器作為可穿戴設備的一個核心組成部分，在個人健康管理、運動檢測和電子皮膚等領域得到了廣泛應用。導電水凝膠具有優(yōu)異的柔韌性、拉伸性和生物相容性，是一種潛力巨大的候選材料。然而，水凝膠應變傳感器在大應變內恢復性差的問題有待突破。

研究人員采用物理交聯(lián)和化學交聯(lián)的方式制備雙網絡水凝膠，通過聚丙烯酰胺構成的化學交聯(lián)網絡保證水凝膠的機械強度，二價鈣離子與海藻酸鈉中羧基的絡合作為物理交聯(lián)網絡，賦予水凝膠優(yōu)異的恢復性和高靈敏度。

組裝后的水凝膠傳感器在可拉伸性和靈敏度等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其伸長率達到900%，響應時間短（157 ms），電導率高（1.47 S/m），靈敏度好（應變系數(shù)5.42，應變?yōu)?00%），抗疲勞性強（1800次循環(huán)拉伸測試）。將水凝膠傳感器粘貼在手指上和身體的不同部位，設計采集電路，連接微型單片機，將采集到的傳感信號上傳到上位機進行顯示，實現(xiàn)了良好的數(shù)據(jù)采集。

該研究工作為水凝膠應變傳感器在人體運動監(jiān)測方面的應用提供了一個思路。

廣東省科學院和五邑大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士章軒碩為該論文第一作者，曾煒、溫錦秀為共同通訊作者。上述研究得到國家自然科學基金面上項目、廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金和廣東省基礎與應用基礎項目的資助。






審核編輯：劉清