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該綜述由首都師范大學化學系宋衛(wèi)星博士撰寫。該論文發(fā)表在《國家科學評論》上，回顧了現(xiàn)有水凝膠傳感器的韌性和導電網(wǎng)絡(luò)。它強調(diào)了各種水凝膠傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，并強調(diào)了增強其機械和電氣性能的策略。這些發(fā)現(xiàn)對于設(shè)計高性能可穿戴水凝膠傳感器的組件和結(jié)構(gòu)很有價值。
對醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日益增長的需求推動了可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展。電子皮膚具有柔軟性、可拉伸性和自修復特性，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇。水凝膠具有與人類皮膚相似的特性，由于其靈活性和準確檢測變形的能力而引起了人們的興趣。水凝膠還可以通過各種反應(yīng)進行自我修復，為基于水凝膠的傳感器的發(fā)展提供了巨大的潛力。
水凝膠的 3D 網(wǎng)絡(luò)將類固體特性與通過水相的有效物質(zhì)傳輸相結(jié)合。增韌水凝膠，包括雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠、疏水締合水凝膠和復合水凝膠，通過物理或化學交聯(lián)增強，從而提高延展性和韌性。
這使得它們適合集成到能夠符合人體皮膚或關(guān)節(jié)拉伸的電子設(shè)備中。將電子導體或離子納入水凝膠中形成導電水凝膠，增強電導率并有助于基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。彈性基質(zhì)和導電成分是導電水凝膠所必需的。
本文總結(jié)了水凝膠傳感器的進展，并指出了需要進一步研究的關(guān)鍵科學和技術(shù)問題。該論文認為，最佳的水凝膠傳感器應(yīng)在惡劣環(huán)境中表現(xiàn)出彈性，具有優(yōu)異的防潮性和抗膨脹性，與人體皮膚相容，并表現(xiàn)出獨特的機械和電氣性能。
