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  柔性應(yīng)變傳感器因其具有人類(lèi)皮膚的柔韌性和可以通過(guò)將各種外界刺激轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)模擬人類(lèi)皮膚的感覺(jué)功能，在醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備、智能機(jī)器人和可穿戴傳感器等領(lǐng)域引起了人們極大的關(guān)注和研究興趣。柔性應(yīng)變傳感器主要由活性材料和可拉伸材料或具有可變形材料制成的柔性基底/基體組成。對(duì)于柔性應(yīng)變傳感器的制備，水凝膠由于具有良好的生物相容性、高拉伸性和與天然軟組織的結(jié)構(gòu)相似使性，使之成為柔性基底的良好候選材料，特別是在制備可拉伸、透明和可穿戴的壓力/應(yīng)變傳感器方面。此外，通過(guò)將導(dǎo)電材料混入水凝膠基質(zhì)中，水凝膠可以變得導(dǎo)電并適于直接用作應(yīng)變傳感器的傳感材料，這使得水凝膠在柔性應(yīng)變傳感器領(lǐng)域有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

  近日，齊魯工業(yè)大學(xué)生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉溫霞教授課題組和濟(jì)南大學(xué)前沿交叉研究院劉宏教授在 《Small》 雜志上發(fā)表了題為“Development of Conductive Hydrogels for Fabricating Flexible Strain Sensors”的綜述文章（圖1）。齊魯工業(yè)大學(xué)李剛碩士為本文的第一作者，齊魯工業(yè)大學(xué)劉溫霞教授和濟(jì)南大學(xué)劉宏教授為通訊作者，該綜述首先總結(jié)了柔性應(yīng)變傳感器所需的導(dǎo)電水凝膠的獨(dú)特性能，然后描述了在不同傳感模式下設(shè)計(jì)的基于導(dǎo)電水凝膠的柔性傳感器，最后總結(jié)了它們?cè)趥鞲衅黝I(lǐng)域的巨大優(yōu)勢(shì)和前景并對(duì)未來(lái)發(fā)展提出了一些建議和展望。

  柔性應(yīng)變傳感器在醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備、智能機(jī)器人和可穿戴電子器件的制備中備受關(guān)注。在過(guò)去的幾年中，出現(xiàn)了大量有關(guān)導(dǎo)電水凝膠用于制造柔性應(yīng)變傳感器的研究，其在應(yīng)變傳感器的組裝和傳感中的應(yīng)用非常活躍，并扮演者非常重要的角色。在這篇綜述中，首先，總結(jié)了導(dǎo)電水凝膠在柔性電子產(chǎn)品中應(yīng)用時(shí)所需的性質(zhì)。具體回顧了導(dǎo)電水凝膠在導(dǎo)電性、機(jī)械性能、自愈合性能和抗凍性能方面的發(fā)展。為了更詳細(xì)地討論，導(dǎo)電水凝膠的導(dǎo)電性可以根據(jù)導(dǎo)電材料分為五類(lèi)：導(dǎo)電聚合物、碳基材料、MXene、金屬基材料和離子導(dǎo)電類(lèi)材料。之后描述了在不同傳感模式下設(shè)計(jì)的基于導(dǎo)電水凝膠傳感器的最新進(jìn)展，包括電阻、電容、壓電、摩擦電和基于原電池的模式。最后，這篇綜述討論了基于導(dǎo)電水凝膠的柔性應(yīng)變傳感器的未來(lái)挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。認(rèn)為，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)電水凝膠在應(yīng)變傳感器領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景，這將對(duì)人類(lèi)生活和發(fā)展產(chǎn)生不可或缺的影響。

  原文鏈接：

  Gang Li. et al. Development of Conductive Hydrogels for Fabricating Flexible Strain Sensors. Small. 2021

  DOI: 10.1002/smll.202101518

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202101518