西安工程大学孙元娜/中山大学付俊JMCA：兼具柔韧性、抗溶胀、光敏感和自愈合性能的聚两性离子凝胶传感...

主要观点总结

近年来，柔性电子在多个领域广泛应用，其中水凝胶是构建柔性电子的有前途的候选材料。然而，水凝胶在高湿度条件下的溶胀问题会破坏其机械性能、导电性和传感能力。针对此问题，西安工程大学孙元娜副教授与中山大学付俊教授团队采用Mxene与聚两性离子单体结合的方法，制备了一种抗溶胀导电水凝胶（EPAM）。该水凝胶具有高延展性、良好导电性、优异自愈能力以及快速的光响应行为。此外，该水凝胶基传感器可应用于水下定位、通信和预警系统。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

柔性电子在人机交互、软体机器人、储能装置和可穿戴传感器等领域有广泛应用。水凝胶因其可调节的柔软性、结构渗透性和对环境的最小破坏等特性被看作是构建柔性电子的有前途的材料。

关键观点2: 水凝胶的挑战

水凝胶在水环境中会不可避免地溶胀，导致机械性能减弱，电导率和与基材的粘附性受损，进而影响其传感能力。此外，水分子的影响还会导致设备可靠性和自愈能力在高湿度条件下丧失。

关键观点3: 研究成果

孙元娜副教授与付俊教授团队提出一种简单且通用的制备抗溶胀导电水凝胶（EPAM）的方法。得到的聚两性离子凝胶具有高延展性、良好的导电性、优异的自愈能力以及快速的光响应行为。

关键观点4: EPAM水凝胶的应用

EPAM水凝胶基传感器具有宽应变感应范围，能够实现水下监测和通信。通过组装水下预警系统，可以高效地进行实时水下定位和城市内涝预警。

关键观点5: 研究团队和资助

该研究得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、陕西省重点研发计划等课题和项目的资助。该论文由西安工程大学孙元娜副教授和学生杜莹为共同第一作者，贺辛亥教授和中山大学付俊教授为共同通讯作者。