超软压离子水凝胶

低压电输出大

用阴离子-π相互作用调控离子分离，在低盐、超软条件下实现高效机械-电转换的新一代离子导电材料。

蒋金洋 · Zhang, Jiawen · Wang, Xiaotian · Pan, Mingfei · Wang, Fengjuan · 刘志勇 · Peng, Qiongyao · Qiao, Chenyu · Xiang, Li · Zeng, Hongbo

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

压离子系数

7.8 mV kPa⁻¹

输出电压

70.6 mV

输出电流

32.1 µA

机械顺应性

10⁻³–10⁻² Pa⁻¹

技术优势

低盐就能工作

在≤0.15 M盐浓度下即可产生高输出，减少盐对组织的刺激和器件腐蚀风险。

软到贴合组织

柔性达10⁻³–10⁻² Pa⁻¹，可随组织变形并保持接触，适合微创递送。

自己会修复

阴离子-π动态交联赋予自愈合能力，器件受损后可恢复，延长使用寿命。

可注射成型

可直接注射到目标部位成型，无需开刀植入，减少创伤。

应用场景

• 生物电子：作为低盐、超软的离子导电界面，降低组织刺激并实现贴合接触。
• 柔性可穿戴传感：超软且自愈合，可随皮肤变形并承受日常磨损。
• 生物力学监测：将组织形变直接转为电信号，无需外部电源。
• 可穿戴能量收集：从身体运动中收集机械能，输出电流达32.1 µA。
• 自愈合电子器件：动态阴离子-π交联使材料破损后自发恢复导电通路。