磁定向C-Fe-MOF复合水凝胶

−20 °C韧性提2.5倍

通过磁定向C-Fe-MOF填料构建有序导电网络，同时提升力学强度和电导率，实现电子-离子协同传导。

Cai, Liqin · Xiang, Shao · Xinghuai, Mao · Yaming, Fu · Yuxi, Wu · Xiaoli, Zhang · Lan, Hu · Shujun, Zhou · 程扬健 · 孙化强 · 郑玉婴

Carbohydrate Polymers 2026

参数信息

电导率

0.324 S/m

拉伸强度提升倍数

2.5

响应时间

42 ms

技术优势

低温下更强韧

磁定向C-Fe-MOF网络增强了壳聚糖基体的非晶态结构，为离子迁移提供更顺畅的通路，从而在−20 °C下拉伸强度提升至原水凝胶的2.5倍。

电导率提升4.3倍

C-Fe-MOF填料通过磁定向形成连续电子传导路径，并结合离子传导实现电子-离子协同传导，电导率达0.324 S/m，是纯壳聚糖水凝胶的4.3倍。

快速响应

C₃E₄F₂水凝胶展现出42 ms的快速响应时间，适用于实时信号监测。

应用场景

• 柔性传感器：利用其高电导率和快速响应特性，可直接用作应变、压力等信号的传感元件。
• 电子皮肤：模拟皮肤的多功能性和柔韧性，用于机器人触觉和健康监测。
• 可穿戴应变传感：在低温下仍保持高韧性和导电性，适用于可穿戴运动与形变监测。
• 导电复合水凝胶：通过填料磁定向实现电子-离子协同传导，为导电水凝胶提供新设计策略。
• 柔性可拉伸电子：兼具高韧性和导电性，可作为软体电子器件的柔性电极或互连材料。