魔芋胶/卡拉胶生物凝胶

温湿应三信号高灵敏

一种基于天然多糖协同交联的多功能凝胶，以低模量和高延展性同时实现温度、湿度与应变的高灵敏检测。

Yueguang, Wang · Huang, Zifeng · Di, Zhang · Meining, Li · Xinyan, Wen · Xin, Lei · Ziwei, Ye · 庞杰

Carbohydrate Polymers 2025

参数信息

温度灵敏度

1.67 % °C⁻¹

温度线性响应范围

-15 to 45 %

湿度灵敏度（第一阶段）

-89.75 %/% RH

湿度灵敏度（第二阶段）

-182.21 %/% RH

湿度灵敏度（第三阶段）

-53.45 %/% RH

应变检测范围

1–350 %

应变响应值

875 %

应变因子

2.54

技术优势

灵敏度高

温度灵敏度达1.67 % °C⁻¹，湿度灵敏度最高达−182.21 %/% RH，应变因子为2.54，能够检测微小信号变化。

响应范围宽

应变检测范围1–350%，温度线性响应范围−15%至45%，湿度覆盖0–95% RH，满足不同场景需求。

机械性能优异

断裂伸长率超过300%，杨氏模量低至173.017 kPa，柔韧且不易损坏，适合作为可穿戴基底。

循环稳定

在柔性可穿戴应用中经历超过2000次循环后性能稳定，可长期可靠使用。

应用场景

• 电子皮肤：低模量高延展的凝胶可贴附皮肤，检测温湿度与应变。
• 柔性传感器：可弯曲拉伸，同时感知温湿度与应变，替代多种单一功能传感器。
• 可穿戴医疗监测：监测呼吸和关节运动，基于电阻信号，可集成到可穿戴设备。
• 柔性电子：生物凝胶薄膜可直接作为柔性传感层应用于电子电路。
• 物联网传感：多信号传感能力适合环境与人体数据采集的物联网节点。