梯度水凝胶

宽检测范围高灵敏

无需外界刺激，利用密度差驱动的界面聚合直接生成从顶到底交联度渐降的整体水凝胶，用作压力传感器时兼顾宽检测范围与高灵敏度。

Yu, Yang · 姜炜坤 · 陈洪雷 · Kong F. · 武书彬 · Ni, Yonghao · 刘奕

Chemical Engineering Journal 2025

技术优势

一步成型

利用密度差驱动的界面聚合，无需额外外界刺激，即可直接生成梯度结构，省去多步后处理。

宽检测范围

独特的梯度结构使水凝胶作为压力传感器时能够检测宽范围的压力。

高灵敏度

梯度结构同时赋予传感器高灵敏度，适用于细微压力变化的检测。

体系可扩展

该方法可使用多种单体（如丙烯酰胺、丙烯酸）和高浓度盐溶液（如LiCl、NaCl、ZnCl₂），便于定制材料性能。

应用场景

• 水凝胶传感器：直接作为柔性压力传感器，检测宽范围压力并保持高灵敏度。
• 纳米传感：梯度结构可放大微小形变信号，用于精密纳米尺度传感。
• 电子皮肤：柔性凝胶贴合皮肤，感知触觉和压力，用于电子皮肤。
• 生物传感器：可集成到生物界面，监测生理活动产生的力学信号。
• 柔性压力传感：用于柔性压力传感器，兼顾宽检测范围与高灵敏度。