PEDOT:PSS明胶水凝胶

−51.7 °C 不冻结

一种热增强明胶导电水凝胶，兼具低温抗冻、高拉伸和界面粘附，可稳定用于低温柔性传感与自供电监测。

Liu, Chunlin · Le, Jiang · Yue, Ouyang · Feng, Yufan · Boxiang, Zeng · Yixian, Wu · Wang, Yifan · Jingyun, Wang · Zhao, Lingyun · 王秀梅 · 邵长优 · 吴琼 · 孙晓丹

Advanced Composites and Hybrid Materials 2023

参数信息

拉伸强度

7.38 MPa

断裂应变

150 %

粘附强度

27.8 kPa

最低凝固点

−51.7 ℃

技术优势

力学强韧

热增强策略使明胶水凝胶的拉伸强度和断裂应变同时提高，拉伸强度达7.38 MPa、应变150%，满足可穿戴器件对力学可靠性的要求。

低温不冻结

水凝胶的最低凝固点为−51.7 ℃，在已报道的明胶基水凝胶中最低，使其在−25 ℃下仍能稳定传感，可用于严寒环境。

高粘附

水凝胶对多种基材的粘附强度达27.8 kPa，可直接贴合于皮肤或器件表面，无需额外胶粘剂。

应用场景

• 柔性可穿戴传感器：用于低温下人体运动和应变的稳定监测，传感器在−25 ℃与25 ℃数据一致。
• 摩擦纳米发电机：与VHB胶带组装成自供电摩擦纳米发电机，可在低温下监测体温、环境温度及人体运动。
• 低温柔性电子：水凝胶具有−51.7 ℃的最低凝固点，使柔性器件在严寒环境下仍能正常工作。
• 户外健康监测：可监测低温下户外工作者的生命体征和运动，保障其安全。