羧甲基壳聚糖导电水凝胶

低滞后高导电

一种由羧甲基壳聚糖与聚丙烯酰胺互穿网络构建的坚韧水凝胶，通过氯化钙实现动态交联、抗冻与离子导电三重功能，可在低至 −50 °C 的环境中保持稳定性能，适用于极端环境下的柔性传感与软体机器人。

Gong, Xinhu · 罗颖 · 张超群 · Jiating, Xie · Wang, Yang

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

电导率

{'zh': '7.20', 'en': '7.20'} S m⁻¹

拉伸强度

{'zh': '1.24', 'en': '1.24'} MPa

压缩强度

{'zh': '6.45', 'en': '6.45'} MPa

拉伸循环滞后

{'zh': '6.02', 'en': '6.02'} %

压缩循环滞后

{'zh': '22.09', 'en': '22.09'} %

抗冻温度

{'zh': '-50', 'en': '-50'} °C

技术优势

抗冻不结冰

氯化钙作为抗冻剂抑制冰晶形成，使水凝胶在 −50 °C 下仍能使用，突破常规水凝胶低温冻结失效的限制。

千次循环不坏

在 1000 次拉伸和压缩循环后无损伤或松弛，保证了长期使用中的机械稳定性与耐久性。

低滞后更灵敏

拉伸循环滞后仅 6.02%，压缩循环滞后 22.09%，减少了能量耗散，使传感器响应更快速、更稳定。

应用场景

• 柔性传感器：可直接裁剪成应变传感器，实现快速稳定响应，用于监测人体运动或形变。
• 软体机器人：作为软体机器人的柔性电极或传感皮肤，在低温下仍能保持导电和柔顺性。