层状异质水凝胶纤维

坚韧高回弹高导电一体

通过应变诱导结晶和对称层状结构设计，同时实现高韧性、快速恢复和高导电性，解决了水凝胶长期动态监测中性能互斥的难题。

王瑜 · 杨健 · 牛士超 · Xinglong, Pan · Lu, Wanheng · 崔家斌 · Ho, G. W. · Wang, Xiaoqiao

Advanced Materials 2024

具体参数

韧性

{'zh': '1.4', 'en': '1.4'} MJ m⁻³

恢复率

{'zh': '92', 'en': '92'} %

电导率

{'zh': '192.7', 'en': '192.7'} S m⁻¹

技术优势

韧性高又耐撕裂

致密长链缠结和可逆应变诱导结晶耗散大量能量，避免损伤累积。

200% 拉伸还能弹回

超过92%的恢复率，反复拉伸下结构依然稳定。

导电且不影响韧性

对称层状结构将导电层和力学层分离，加入大量碳纳米管后韧性不降。

应用场景

• 柔性应变传感器：用于拉伸变形下稳定输出电信号，替代刚性传感元件。
• 表皮电极：直接贴于皮肤采集心电等生物电，柔软贴合降低运动伪迹。
• 电子皮肤：感知压力和应变，用于机器人触觉或假肢反馈。
• 可穿戴生理监测：长期动态捕捉心电和运动信号，助力健康监护。