MXene水凝胶-弹性体混合体

千次线性拉伸不增模

通过互锁多孔弹性体与MXene基水凝胶，在保持仅6.4 kPa组织级柔软模量的同时实现宽范围线性拉伸，解决了器件与生物组织间的力学失配问题。

Wan, Shu · Huang, Haizhou · Zisheng, He · Ye, Yizhou · Li, Shen · Su, Shi · Jiaxin, Shen · Han, Longxiang · Peng, Wan · Xu, Ran · Li, Chen · 贺学锋 · 孙立涛 · 毕恒昌

Science China Materials 2024

参数信息

线性拉伸应变范围

0–1000 %

弹性模量

6.4 kPa

应变系数

3.52

响应时间

0.18 s

恢复时间

0.21 s

循环稳定性

1000 cycles

技术优势

线性拉伸不增模

互锁多孔弹性体与MXene基水凝胶的混合结构，在0–1000%应变范围内保持线性，同时模量仅为6.4 kPa。

灵敏度高且稳定

应变系数约3.52，在0–200%应变范围内电阻变化与应变线性相关，经过1000次加载-卸载循环后电学性能仍可重复。

响应快，可实时监测

响应时间0.18 s、恢复时间0.21 s，满足动态生理信号和人体运动的实时捕捉需求。

应用场景

• 可穿戴应变传感器：以低模量贴合皮肤，实时捕捉关节运动与微小形变。
• 柔性电子：提供可拉伸、低模量的传感单元，嵌入柔性电路不破坏整体柔顺性。
• 电子皮肤：模拟皮肤柔软与拉伸特性，用于触觉感知和生理信号采集。
• 人机交互界面：作为快速响应的应变传感器，将人体动作转化为机器指令。