可拉伸導(dǎo)電水凝膠讓傳感器伸長(zhǎng)率達(dá)900%

科技日?qǐng)?bào)訊 （記者葉青 通訊員李曉芝）記者10月15日獲悉，廣東省科學(xué)院化工研究所研究員曾煒團(tuán)隊(duì)聯(lián)合五邑大學(xué)副教授溫錦秀，在可拉伸導(dǎo)電水凝膠用于應(yīng)變傳感研究方面取得新進(jìn)展。該相關(guān)研究刊發(fā)于《材料化學(xué)雜志C》。

柔性應(yīng)變傳感器作為可穿戴設(shè)備的一個(gè)核心組成部分，在個(gè)人健康管理、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和電子皮膚等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。導(dǎo)電水凝膠具有優(yōu)異的柔韌性、拉伸性和生物相容性，是一種潛力巨大的柔性應(yīng)變傳感器候選材料。然而，水凝膠應(yīng)變傳感器在大應(yīng)變（指形變量大于30%）內(nèi)恢復(fù)性差的問(wèn)題有待解決。

研究團(tuán)隊(duì)采用物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的方式制備雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。通過(guò)聚丙烯酰胺構(gòu)成的化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)保證水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，將二價(jià)鈣離子與海藻酸鈉中羧基的絡(luò)合作為物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，賦予水凝膠優(yōu)異的恢復(fù)性和高靈敏度。組裝后的水凝膠傳感器在可拉伸性和靈敏度等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其伸長(zhǎng)率達(dá)到900%，響應(yīng)時(shí)間短、電導(dǎo)率高、靈敏度好、抗疲勞性強(qiáng)。

“將水凝膠應(yīng)變傳感器粘貼在手指上或身體的不同部位，設(shè)計(jì)采集電路，連接微型單片機(jī)，將采集到的傳感信號(hào)上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示，可實(shí)現(xiàn)良好的數(shù)據(jù)采集效果。”曾煒表示，該研究工作為水凝膠應(yīng)變傳感器在人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用提供了一個(gè)新思路。