【福建物構所:研發PPG/CNT/GO水凝膠傳感器，用于超靈敏醫療監測】

導電水凝膠由于其優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。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，甘油首先被引入雙網絡結構中，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療保健監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，具有醫療監測和軟機器人、電子皮膚和人工智能設備開發的潛力。