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該綜述由首都師范大學(xué)化學(xué)系宋衛(wèi)星博士撰寫。該論文發(fā)表在《國家科學(xué)評(píng)論》上，回顧了現(xiàn)有水凝膠傳感器的韌性和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。它強(qiáng)調(diào)了各種水凝膠傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，并強(qiáng)調(diào)了增強(qiáng)其機(jī)械和電氣性能的策略。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)高性能可穿戴水凝膠傳感器的組件和結(jié)構(gòu)很有價(jià)值。

對(duì)醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日益增長的需求推動(dòng)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(fù)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(zhǔn)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(jìn)行自我修復(fù)，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(fù)合水凝膠，通過物理或化學(xué)交聯(lián)增強(qiáng)，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(dǎo)體或離子納入水凝膠中形成導(dǎo)電水凝膠，增強(qiáng)電導(dǎo)率并有助于基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。彈性基質(zhì)和導(dǎo)電成分是導(dǎo)電水凝膠所必需的。

本文總結(jié)了水凝膠傳感器的進(jìn)展，并指出了需要進(jìn)一步研究的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題。該論文認(rèn)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(dú)特的機(jī)械和電氣性能。