缩酮型导电水凝胶

水下不溶胀

一种通过缩酮化策略制备的水凝胶，在水中保持高强度和导电性，可用于柔性水下传感器。

Kejun, Zhong · Jie, Xiang · Yu, Liu · Chuanlin, Song · Yuetong, Mu · Ting, Yao · Kai, Zhao · 谷天峰 · 贾鹏翔 · 张文彦

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

拉伸强度

{'zh': '557.7', 'en': '557.7'} kPa

断裂伸长率

{'zh': '451.4', 'en': '451.4'} %

韧性

{'zh': '1730.7', 'en': '1730.7'} kJ/m³

电导率

{'zh': '0.78', 'en': '0.78'} S/m

平衡溶胀率

{'zh': '21.1', 'en': '21.1'} %

技术优势

水下不溶胀

缩酮键交联网络在分子尺度上阻止水分子进入，平衡溶胀率仅21.1%，在水中不易吸水膨胀，从而保持高强度和导电性。

强度与韧性兼具

同时实现557.7 kPa的抗拉强度、451.4%的断裂伸长率和1730.7 kJ/m³的韧性，满足柔性传感器对力学性能的要求。

传感灵敏度高

作为水下应变传感器表现出高灵敏度，能够在水下环境中稳定监测形变，适用于柔性水下传感器。

应用场景

• 柔性水下传感器：在水下保持不溶胀、高強度與高導電，可直接用於水下運動監測與信號傳輸。
• 可穿戴应变传感器：拉伸強度高、韌性好，可反复拉伸仍穩定輸出，適合貼附皮膚監測人體運動。
• 重金属离子检测：水凝膠對重金屬離子具有高靈敏度，可用於水質檢測中快速識別重金屬污染。
• 电子皮肤：兼具導電性與柔韌性，可感知壓力與形變，模擬皮膚的觸覺功能。