日前,，鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心與材料科學(xué)與工程學(xué)院團隊在柔性傳感材料的設(shè)計及應(yīng)用領(lǐng)域取得新進展。相關(guān)研究成果以題為“Environment Tolerant Conductive Nanocomposite Organohydrogels as Flexible Strain Sensors and Power Sources for Sustainable Electronics”發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級期刊《Advanced Functional Materials》上,。論文第一作者為橡塑模具國家工程研究中心孫紅玲博士，通訊作者為材料科學(xué)與工程學(xué)院代坤教授和北京化工大學(xué)萬鵬博教授,。

導(dǎo)電水凝膠（CH）是近年來柔性電子材料領(lǐng)域研究的熱門方向之一,。出色的物理化學(xué)特性（例如可拉伸性和高電導(dǎo)率）使CH在柔性應(yīng)變傳感材料和可拉伸摩擦電納米發(fā)電機（TENG）領(lǐng)域的研究中受到重視。以水為分散介質(zhì)的CH在環(huán)境中面臨著凍結(jié)與失水的難題,，大大限制了其應(yīng)用范圍,。本研究基于一種簡單的溶劑替代策略，將合成的聚丙烯酰胺/蒙脫土/碳納米管水凝膠中的部分水用甘油置換,，成功地制備了一種環(huán)境耐受,、高拉伸的有機導(dǎo)電水凝膠,。該有機水凝膠表現(xiàn)出出色的溫度耐受性、良好的穩(wěn)定性以及優(yōu)異的應(yīng)變傳感性能,，可以有效地檢測和區(qū)分各種條件下的人體活動,。此外，該有機水凝膠可以組裝成單電極TENG,，即使在500％應(yīng)變下仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的能量收集能力,，且在寒冷條件下也可為可穿戴電子設(shè)備供電。本工作為多功能有機水凝膠的制備提供了新思路,，材料有望應(yīng)用于極端環(huán)境中的柔性自供電可穿戴設(shè)備,。

上述研究得到國家自然科學(xué)基金項目、國家自然科學(xué)基金-河南聯(lián)合基金,、河南省優(yōu)秀青年科學(xué)基金等項目的資助,。

全文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202101696