成都大学AM:受肌腱启发的抗疲劳导电有机水凝胶
高分子科学前沿
2026-05-10 15:16
文章摘要
可穿戴设备的发展需要能长期承受循环载荷并保持高灵敏度和环境稳定性的智能材料。受人体肌腱层级纤维结构的启发,成都大学王清远教授团队开发了一种整合冻融、机械训练和溶剂交换的协同策略,成功制备了聚乙烯醇基有机水凝胶。背景方面,传统水凝胶因缺乏层级结构而抗疲劳性能差,难以满足长期应用需求。研究目的是通过仿生设计,构建兼具高强度、高韧性和高疲劳阈值的导电水凝胶。结论显示,该水凝胶拉伸强度达9.38 MPa,断裂能为187.5 kJ/m²,疲劳阈值高达7850 J/m²,电导率为0.64 S/m,且在-80°C下仍保持柔韧。基于该材料的应变传感器能精确监测手指运动,并成功用于手势控制的无人机系统,展现出在人机交互领域的巨大潜力。
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