CNF增强离子导电水凝胶

高拉伸且高韧性

通过多重非共价作用实现力学增强、高离子电导和自发粘附，无需外加粘合剂即可贴附于皮肤。

Shi, Mengqian · Zhang, Chengyu · 李娜 · 秦志辉 · 焦体峰

International Journal of Biological Macromolecules 2024

具体参数

拉伸率

{'zh': '1092', 'en': '1092'} %

韧性

{'zh': '244', 'en': '244'} kJ·m⁻³

弹性模量

{'zh': '3.53', 'en': '3.53'} kPa

离子电导率

{'zh': '5.85', 'en': '5.85'} S·m⁻¹

技术优势

力学性能全面

氢键和金属配位的多重非共价网络使水凝胶兼具高拉伸、高韧性和类皮肤弹性，不再顾此失彼。

导电能力突出

AMPS的磺酸根和CNF的羧酸根通过静电和氢键作用促进了Zn²⁺与SO₄²⁻的迁移，离子电导率因此大幅提高。

粘附无需额外处理

多重非共价界面作用使其对各种基底都有强粘附力，裁剪后可直接贴附于皮肤或电极，省去导电胶带。

应用场景

• 柔性应变传感器：替代传统导电填料基传感器，利用本征离子导电性和高延展性实现大应变下稳定信号输出。
• 可穿戴传感器：直接贴附于皮肤监测关节运动，无须外加胶带，长期佩戴仍保持粘附与信号质量。
• 柔性电子：作为柔性可拉伸导体，直接集成到电子肤中，省去弹性体-导体间的模量匹配难题。