具有湿度响应性和自修复功能的导电PEDOT:PSS基水凝胶纤维，用于多功能可穿戴传感器

《ACS Applied Polymer Materials》：Humidity-Responsive and Self-Healable Conductive PEDOT:PSS-Based Hydrogel Fibers for Multifunctional Wearable Sensors

本研究通过湿纺法成功制备PEDOT:PSS/CMC-Na/PVA复合导电水凝胶纤维（PPCP?），利用乙醇/水共凝系统及离子液体和Mn2+增强可纺性。纤维具备高导电性（37.6 S·cm?1）、优异柔韧性（158.2%），宽湿度响应（40-90% RH，GF=1.18）及水驱自修复能力，适用于健康监测和智能水凝胶穿戴设备。

　　

导电水凝胶纤维因其独特的优势（如机械柔韧性、高导电性和可穿戴性）而在可穿戴设备中展现出广阔的应用前景。然而，纤维某部分的损伤可能会影响设备的正常运行和功能，因为这些纤维需要经过额外的编织和循环处理。在本研究中，通过湿法纺丝技术成功制备了一种具有湿度响应性和自修复功能的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）掺杂聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）/羧甲基纤维素钠（CMC-Na）/聚（乙烯醇）（PVA）复合导电水凝胶纤维（简称PPCP）。在乙醇/水凝固浴体系中加入[BMIM]BF₄离子液体和少量Mn²⁺显著提高了纤维的纺丝性能及其后续性能。所得PPCP₂纤维不仅具有高导电性（37.6 ± 1.6 S·cm^–1）和良好的柔韧性（158.2 ± 3.9%），还在较宽的湿度范围内（40–90% RH，GF = 1.18）表现出湿度响应性，并具备自修复能力。这些特性不仅满足了人体健康监测的需求，也为水激活的自修复可穿戴织物应用提供了可能性。作为概念验证，组装的PPCP₂纤维传感器能够有效监测人体运动和呼吸模式，表明其作为多功能传感器在生物传感器和智能软体机器人领域具有巨大潜力。