【福建物構所:研發(fā)PPG/CNT/GO水凝膠傳感器，用于超靈敏醫(yī)療監(jiān)測】

導電水凝膠由于其優(yōu)異的機械性能和高拉伸應變敏感性，在人工智能和人機交互領域顯示出巨大的應用潛力。可靠的回彈性、優(yōu)異的粘度和高應變靈敏度的集成是導電水凝膠的巨大挑戰(zhàn)。本文，福建物質結構研究所官輪輝課題組在《J. Mater. Chem. A》期刊發(fā)表名為“Self-adhesive electronic skin for ultra-sensitive healthcare monitoring"的論文，研究受具有分層結構的人體皮膚的啟發(fā)，甘油首先被引入雙網(wǎng)絡結構中，以制備具有氫鍵的水凝膠，賦予水凝膠高彈性和附著力。將氧化石墨烯和碳納米管的混合物噴涂在水凝膠上作為導電層，以實現(xiàn)高應變傳感。

然后，采用原位聚合法制備了韌性好、回彈性高的水凝膠作為彈性層。受益于其的裂紋反應機制，該集成傳感器顯示了高靈敏度。此外，它呈現(xiàn)出廣泛的應變范圍（0-300%），對具有與人體相似的彈性模量的豬皮的粘附力（56.9 N m-1），以及低滯后。這項研究為改進用于醫(yī)療保健監(jiān)測的可穿戴電子設備提供了一個可行的解決方案。

本文提出了基于水凝膠和氧化石墨烯/碳納米管（GO / CNT）導體的多功能可穿戴傳感器。該傳感器是由具有優(yōu)異回彈性的彈性層、粘合層和由GO/CNTs混合物形成的導電層組成的夾層結構。由于其的基于裂紋的傳感機制，它具有高靈敏度（GF = 20）。

此外，它還具有廣泛的應變范圍（高達300%），出色的穩(wěn)定性和耐用性。與其他傳感器不同，該傳感器不僅可以準確識別身體的小幅度運動，例如語音和心率，還可以準確識別大運動，例如膝蓋運動和手指彎曲。所有這些特性表明，本研究的多功能柔性傳感器是一種出色的電子設備，具有醫(yī)療監(jiān)測和軟機器人、電子皮膚和人工智能設備開發(fā)的潛力。