青岛科技大学高传慧教授团队AFM：高机械强度、韧性和抗疲劳性多功能纳米导电水凝胶用于自供电可穿戴传感器及深度学习辅助识别系统

文章预览

高机械强度、坚韧和抗疲劳性对于提升导电水凝胶在自供电传感系统中的可靠性至关重要。然而，要同时实现这些互斥的性能仍然具有挑战性。近日， 青岛科技大学 高传慧教授 团队 提出了一种基于拓扑网络结构和力学训练的新型定向互锁策略，通过优化网络结构和调节分子链取向，成功构建出一种具有优异机械性能的多功能导电水凝胶 。 图1多功能导电水凝胶的网络结构及应用场景。 由聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAAm）和纤维素纳米纤维（CNFs）构成的独特三重互锁网络不仅确保了结构的稳定性，同时通过机械训练使分子链定向排列，大幅提升了水凝胶的机械强度和韧性。纳米晶域的形成和重新取向过程使得材料在应对裂纹扩展时表现出卓越的抗疲劳性能。独特的网络设计有效保证了机械训练过程中材料性能的持续增益效果。 图2 P B AC A -Zn 2 ………………………………