增强水凝胶的导电性：超疏水导电复合水凝胶

增强水凝胶的导电性：超疏水导电复合水凝胶相关论文以题为Antiliquid-Interfering Antibacteria and Adhesive Wearable Strain Sensor Based on Superhydrophobic and Conductive Composite Hydrogel发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。通讯作者是西北工业大学范晓东教授。参考文献：doi.org/10.1021/acsami.1c15052

导电水凝胶是用于可穿戴传感器的有前途的多功能材料，但它们的实际应用需要难以实现的综合性能。西北工业大学范晓东教授开发了一种基于导电复合水凝胶的双层结构柔性可穿戴传感器，其外层为有机硅弹性体（Ecoflex）/二氧化硅微粒复合膜，内层为 P(AAm-co-HEMA)-MXene-AgNPs水凝胶。通过在水凝胶聚合物表面共价交联有机硅弹性体，作者在 P( AAm- co-HEMA)-MXene-AgNPs水凝胶上结合了一层薄的 Ecoflex 膜（100 μm），具有坚固的界面，可以很容易地粘附到Ecoflex/SiO2微粒复合膜。Ecoflex/SiO2微粒复合膜赋予应变可穿戴传感器超疏水功能，可在拉伸或弯曲下保持稳定性，在0%~100%的拉伸应变ε下，CA大于150°，弯曲角度大于13°时，水滴无法停留在表面。而且，该薄膜可以有效屏蔽水滴甚至水流的电信号。P(AAm-co-HEMA)-MXene-AgNPs水凝胶表现出优异的抗菌活性，可抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌，甚至耐药大肠杆菌。此外，柔性可穿戴传感器通过改变水凝胶的反应温度表现出良好的自粘性能，并且可以牢固地粘附在各种材料上。这种穿戴式应变传感器集多种功能于一身，提高了实际应用的便利性。作者认为，制造多功能导电复合水凝胶的策略将有助于应变可穿戴传感器在潮湿环境中的广泛应用。

图 1. 复合水凝胶传感器合成示意图。

图 9. 人体活动监测。(A) 食指弯曲。(B) 肘部弯曲。(C) 膝关节运动（下蹲）。(D) 弯曲度分别为 30°、60° 和 90° 的颈部运动。(E) 皱眉动作。(F) 喉咙运动（说话）。

图 10. 复合水凝胶的抗干扰性能。(A) 无超疏水膜的可穿戴传感器受连续水滴干扰时的电阻变化。(B、C、D) 具有超疏水薄膜的可穿戴传感器在连续水滴、间歇水滴和水流干扰下的电阻变化。(E F) 在水流干扰下监测皱眉时，测试了没有和有超疏水膜的传感器的电阻变化。

相关论文以题为Antiliquid-Interfering Antibacteria and Adhesive Wearable Strain Sensor Based on Superhydrophobic and Conductive Composite Hydrogel发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。通讯作者是西北工业大学范晓东教授。

参考文献：

doi.org/10.1021/acsami.1c15052