湖南工业大学研发多传感、可广泛检测和超灵敏复合有机水凝胶

最近，基于水凝胶的柔性传感器在可穿戴软电子设备中的使用引起了极大的关注。然而，在低于零的温度下，常见的基于水凝胶的柔性设备由于其在冷冻环境中的稳定性差而总是无法工作。

为了赋予基于水凝胶的传感器长期稳定性和抗冻能力以及多功能能力，湖南工业大学团队开发了一种聚多巴胺还原氧化石墨烯(PDA-rGO)/海藻酸钠(SA)/聚丙烯酰胺(PAM)复合有机水凝胶双交联网络。有机水凝胶的优异导电性是由于受贻贝启发的化学物质和离子(如 Ca2+)赋予的良好分散的 rGO，这赋予有机水凝胶应变、压力和温度传感能力，在宽应变范围内具有高应变系数 (2.09)范围 (0–250%)、短响应时间 (200 ms) 和宽温度检测范围 (-20 °C 至 60 °C)。此外，组装的传感器还可以检测多种人体动作，例如手指弯曲、面部微表情和手势识别。特别是，由于复合水凝胶中离子传输、水-甘油二元溶剂和还原氧化石墨烯的协同作用，有机水凝胶在低于零的温度下实现了前所未有的 97.60% °C-1 的热灵敏度，这是迄今为止报道的最灵敏的可拉伸热敏电阻。因此，这种制备的功能性有机水凝胶为人机交互和广泛温度范围内个性化多信号监测的潜在应用铺平了道路。