AFM: 具有高机械强度、抗疲劳性和离子导电性的多功能丝瓜络海绵水凝胶，用于监测人体生命体征

文章总结

基于生物质的多功能水凝胶具有高机械强度、抗疲劳性和导电性，是制造柔性电子器件的有前景的材料。然而，同时实现相互排斥的性能仍然具有挑战性。在此，制备了一种新型丝瓜络海绵（LS）复合多功能水凝胶（WLSHG）。丝瓜络海绵被用来构建一个柔性的三维骨架，然后利用单宁酸 - 铁离子再氧化体系使其与聚丙烯酰胺原位聚合。得益于丝瓜络海绵骨架的强大物理支撑以及体系中分子间的多重相互作用，水凝胶的机械性能得到了协同增强。与原始水凝胶相比，WLSHG 的抗压强度和模量分别提高了 557% 和 2000%。而且丝瓜络海绵束中类似蜂窝状的微通道促进了离子的高效传输，使得 WLSHG 的离子电导率达到了 0.124 S m⁻¹ 。基于 WLSHG 的柔性应变传感器在宽压力范围内展现出了出色的灵敏度（2.03 kPa⁻¹ ）和稳定性（超过 1000 次循环）。通过将该传感器集成到阵列中，并利用物联网和机器学习技术，成功展示了其准确识别人体坐姿和步态模式的能力。这项研究为制造用于柔性电子器件的高性能生物质基水凝胶提供了一种有前景的方法。

图文简介

丝瓜络海绵（LS）水凝胶的设计策略与应用场景

丝瓜络海绵（LS）水凝胶的表征

丝瓜络海绵（LS）水凝胶的机械性能

丝瓜络海绵（LS）水凝胶的功能测试

利用丝瓜络海绵（LS）水凝胶传感器进行机器学习辅助的动态坐姿检测

论文信息

通讯作者：Yuxia Chen, Yong Guo, Chao Ma

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