LDH增强聚丙烯酸复合水凝胶

自供电传感一体

一种兼具力学增强、紫外屏蔽和粘附性的离子皮肤水凝胶，可单材料分别实现力、温度和紫外光的自供电检测。

Wang, Yu Le · Yu, Yunfei · 赵付来 · 冯奕钰 · 封伟 · 封伟

Advanced Composites and Hybrid Materials 2023

技术优势

一块凝胶测三种量

力、温度、紫外光分别响应，互不干扰，替代多传感单元整合方案。

紫外检测自供电

利用光吸收诱导的光电化学反应产生离子浓度差，无需外接电源即可输出信号。

温度传感近线性

输出信号与温度变化近似线性，标定简单，适合作为柔性温度传感器使用。

透明且防紫外线

水凝胶同时具备高透明度和紫外屏蔽能力，贴肤使用时可减少紫外伤害，又不影响观察。

应用场景

• 离子皮肤传感器：贴附皮肤即可构建自供电多模态传感，无需外部电源或复杂电路。
• 可穿戴应变传感：拉伸或弯曲变化转化为电信号，用于监测手指、手腕等部位动作。
• 自供电紫外检测：紫外照射引起离子扩散产生电信号，无需电源即可检测紫外光。
• 运动监测贴片：贴片随皮肤变形并输出信号，实时跟踪关节弯曲和吞咽动作。
• 柔性多模态传感器：同一材料同时感知压力、温度和紫外光，简化柔性多模态传感器结构。