离子液体剥离石墨烯导电水凝胶

高拉伸高导电

通过离子液体辅助剥离石墨烯并与双物理交联网络结合，实现了石墨烯在水凝胶中的均匀分散，赋予水凝胶优异的力学性能和导电性。

张何 · Ting, Xie

International Journal of Biological Macromolecules 2024

参数信息

拉伸率

2250 %

韧性

1.53 MJ/m³

压缩强度

1.13 MPa

电导率

12.11 mS/cm

应变系数

12.31

技术优势

石墨烯稳定分散

离子液体剥离后，未经处理的石墨烯能在水溶液中良好分散，无需表面活性剂或化学改性，简化了水凝胶制备流程。

超高拉伸

疏水缔合与氢键双重物理交联网络有效耗散能量，使水凝胶拉伸率高达2250%，远超常见导电水凝胶。

高灵敏度传感

在1000%应变下应变系数达12.31，且响应时间约50 ms，适合实时监测大形变。

应用场景

• 柔性传感器：高拉伸与高灵敏度使其能监测大形变和微小应变，用于可穿戴运动与生理信号传感。
• 电子皮肤：电导率与应变响应接近人体皮肤，可贴合表面感知压力与形变，模拟触觉。
• 可穿戴设备：柔韧可拉伸且导电，可随身体运动反复变形，保持稳定电学性能。
• 柔性电极：水凝胶具有高电导率和机械强度，可直接用作柔性电子器件中的电极。
• 生物传感器：生物相容性水凝胶与导电网络结合，适合植入或贴附式生物电信号检测。