柔性和可拉伸传感器因其在可穿戴设备、人机界面、智能机器人、电子皮肤和实时医疗保健监测等领域的各种应用而引起了人们的极大兴趣。为了进一步满足智能传感设备日益复杂性和多功能性的要求，人们在设计和生产高性能、多功能电子传感材料方面做出了许多努力。其中，离子导电水凝胶具有良好的透明性、可调节的机械性能、更大的传感范围以及更直接的制造过程。此外，生物系统中的信号通常通过离子传输，这使得离子导电水凝胶具有与生物系统相似的灵活性。然而，由于水会在寒冷环境中结冰，传统的离子导电水凝胶通常会失去其原有的性能，包括柔韧性、导电性和光学透明度，严重限制了它们在极端条件下的应用。此外，目前大多数离子导电水凝胶主要集中在应变传感器的应用上，用于检测人体运动，缺乏对温度等刺激的响应性，这使得它们有时无法满足实际应用的要求。例如，皮肤作为人体最大的器官，具有多种功能，如保护功能、感知功能、代谢功能和调节体温的功能等。近年来，为了模拟人体皮肤的多功能感知功能，各种柔性和可拉伸传感器被开发。在各种传感功能中，温度传感对于实时获取皮肤表面、周围环境和植入区域的温度以帮助人类和软人工智能机器人调整后续计划至关重要。因此，能够同时监测人体运动和温度变化的基于应变和温度双响应的柔性水凝胶传感器的开发具有重要意义和使用价值。聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）是一种具有代表性的热敏聚合物，由于其在温度刺激下的快速相变和对温度的可调响应而被广泛用于温度响应性水凝胶。为了满足应用需求，天津工业大学范杰教授、张青松教授和江南大学万爱兰副教授合作制备了一种由离子液体调控的PNIPAAm基离子导电水凝胶，该水凝胶具有应变和温度双响应性，为柔性可穿戴传感器在多功能应用方面提供了思路。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.09.131
相关进展
天工大范杰/张青松/夏兆鹏《Nano Energy》: 超拉伸和防冻离子导电水凝胶-作为极端环境下应变传感器和柔性摩擦纳米发电机
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