双交联导电水凝胶

超软·大面积贴合·高灵敏

通过丝胶蛋白与PEDOT:PSS的非共价交联，实现极低模量与双轴大应变下的高灵敏传感。

Xiaojiao, Shi · Linli, Xu · Qiuli, Xu · 李娜 · Xinyu, Li · Yubin, Zhang · 秦志辉 · 焦体峰

Chemistry of Materials 2024

具体参数

弹性模量

{'zh': '10.3', 'en': '10.3'} kPa

双轴面应变

{'zh': '1700', 'en': '1700'} %

单轴拉伸应变

{'zh': '2000', 'en': '2000'} %

撕裂能

{'zh': '2.5', 'en': '2.5'} kJ/m²

应变系数

{'zh': '13.8', 'en': '13.8'}

技术优势

超软且超韧

大量非共价键使网络在 10.3 kPa 的低模量下仍能承受 2.5 kJ/m² 的撕裂能，避免柔软材料易裂的问题。

双轴大应变不失效

面应变达 1700%，意味着在多个方向上都能大幅拉伸而不断裂，适合复杂动态贴合场景。

宽范围高灵敏

在 0–2000% 应变区间内应变系数高达 13.8，既能检测微小变形也能探测大运动。

直接贴皮肤，信号稳

良好的贴合粘附使其无需额外胶带即可紧贴皮肤，作为生物电极采集心电图和肌电图时信号精确。

应用场景

• 柔性应变传感器：大应变范围内高灵敏响应，替代传统金属应变片实现柔软、可变形的应变感知。
• 可穿戴运动监测：可直接贴肤，准确捕捉关节运动等大幅动作与微小肌肉振动，用于运动分析。
• 心电/肌电电极：自粘附、低模量减少皮肤阻抗，替代传统凝胶电极，提供高保真心电/肌电信号。
• 电子皮肤：超软、可拉伸、贴合皮肤，模仿人体皮肤感知能力，实现触觉传感与生理监测。