仿叶片脉网弹性体

双模式呼吸监测

通过模拟叶片层级脉网，同时实现高力学强度和离子电导率，并可双模式协同感知湿度和应力。

Zihao, Lin · He, Zehua · Shuo, Yu · Qixiang, Ni · 林宝凤 · 付丽华 · Huang B. · 徐传辉

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

拉伸强度

{'zh': '11.70', 'en': '11.70'} MPa

离子电导率

{'zh': '2.51×10⁻²', 'en': '2.51×10⁻²'} S m⁻¹

吸湿厚度增加

{'zh': '1.21', 'en': '1.21'} nm

技术优势

强度韧劲兼得

羧甲基壳聚糖模拟纤维素骨架，铜离子配位模拟木质素增韧，协同赋予弹性体11.70 MPa的高拉伸强度。

离子传输高效

深共熔溶剂在脉网中形成连续离子通道，赋予弹性体2.51×10⁻² S m⁻¹的高离子电导率。

吸湿即灵敏

仅1.21 nm的吸湿膨胀即可拓宽离子通道，同时降低DES黏度，协同放大电导率变化，实现高灵敏湿度响应。

应用场景

• 柔性传感器：作为柔性基底，将湿度和应变转化为电阻/电压双信号输出。
• 可穿戴健康监测：贴附皮肤实时监测呼吸引起的湿度与应变变化。
• 电子皮肤：赋予电子皮肤对湿度和机械变形的双重感知能力。
• 湿度传感器：利用吸湿膨胀和粘度降低协同放大电导率变化，检测环境湿度。