机械变色抗穿刺离子凝胶

实时应力成像

将罗丹明力响应基团作为交联点，在凝胶受力变形时发出荧光，从而实现分子级别的应力分布可视化，同时保持出色的抗穿刺性能。

Wang, Qi · 张金会 · 李庆 · Sun, Peng · Mu, Qifeng · Chen, Yulan

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

韧性

51.1 MJ·m⁻³

抗穿刺力

50 N

技术优势

抗穿刺力超50 N

原位胶束共聚法将罗丹明力响应基团作为交联点，赋予离子凝胶超过50 N的抗穿刺能力。

应力分布实时可见

穿刺过程中像素级应力成像可实时观察裂纹萌生与扩展，揭示压头几何、界面摩擦和穿刺速率的影响。

应用场景

• 软体机器人：用作软体机器人皮肤，穿刺时提供实时损伤预警。
• 生物医学器械：作为生物医学传感器，原位监测局部应力。
• 可穿戴防护装备：可制成抗穿刺薄膜，替代传统高分子护具。
• 电子皮肤：兼具电子皮肤所需的柔性和应力反馈能力。