双网络压电水凝胶

低温不失柔

以“PHASE”策略在凝胶态同时完成聚乳酸取向与取向固定，得到兼具高机械强度、压电响应和抗冻性的柔性传感水凝胶。

Qianyu, Wei · Gao, Weicheng · Tianze, Zhang · Long, Lixia · 赵瑾 · 潘立志 · 原续波

Advanced Functional Materials 2026

参数信息

拉伸强度

6.27 MPa

断裂能

46.27 kJ m⁻²

低温工作温度

-20 °C

技术优势

免高能耗加工

凝胶态预拉伸降低分子链取向所需能量，退火与溶剂交换完成固定，避免了热拉伸的高能耗。

低温仍柔韧

在−20 °C下水凝胶仍保持柔性和压电性能，可用于寒冷环境中的传感。

力学强韧

双网络结构中PLA作为增强相，赋予水凝胶6.27 MPa拉伸强度和46.27 kJ m⁻²断裂能，足以承受实际使用中的变形。

应用场景

• 柔性压电传感：无需高温拉伸或电纺即可制备柔性压电传感器，可直接贴合于复杂表面进行力-电转换。
• 可穿戴应变传感：水凝胶柔韧且抗冻，可随皮肤变形产生压电信号，用于可穿戴应变监测。
• 人机交互界面：作为柔性压电传感器，可将人体动作转换为电信号，用于人机交互中的指令输入。
• 抗冻水凝胶：在−20 °C仍保持柔性和压电性，可用于低温环境下的传感和能量转换。