磺酸甜菜碱离子水凝胶

电导7 S/m

两性离子侧链构建人工离子通道，同时赋予高离子电导率和与软组织匹配的低模量，心电肌电信号质量优于商用电极。

Baojin, Chen · Renjie, Yu · Jiaqi, Wang · Yunxiang, Feng · Yujie, Zhang · 毛彦超 · 单崇新 · Wang, Xudong

Advanced Functional Materials 2025

参数信息

离子电导率

7.04 S m⁻¹

杨氏模量

7.2 kPa

技术优势

电导率超高

两性离子侧链上的磺酸基团和季铵基团分别构建人工阳离子和阴离子通道，模拟神经元膜的离子加速效应，使离子电导率达到7.04 S m⁻¹。

柔软贴合组织

pSBMA的高度支化聚合物结构减少了链缠结，将杨氏模量降低至7.2 kPa，与软组织匹配，避免界面力学失配。

信号质量高

该水凝胶提供的心电和肌电信号质量显著高于商用电极，表明其在实际生理信号采集中具有优势。

应用场景

• 可穿戴心电监测：直接贴附皮肤采集高质量心电信号，替代传统凝胶电极。
• 生物电子电极：作为生物电子接口电极，降低界面阻抗并提高信号保真度。
• 电子皮肤：柔软且离子导电，可集成于电子皮肤实现生理信号感知。
• 肌电信号采集：贴附肌肉表面采集肌电信号，质量优于商用电极。