坚韧、快速固化且与植物兼容的粘合剂，用于实现可穿戴传感器在活体植物上的牢固粘附

《ACS Applied Polymer Materials》：Tough, Instant, and Plant-Compatible Adhesives for Robust Adhesion of Wearable Sensors on Living Plants

植物可穿戴传感器粘附难题及新型TIP-adhesive解决方案研究。针对植物表面复杂结构及环境变化导致的可穿戴传感器粘附难题，本研究开发了一种单体制备、2秒快速固化且环境稳定的TIP-adhesive粘合剂，其粘附强度达8.57 MPa，优于商用胶水且对植物生理影响小，成功应用于叶部伸长传感器固定，推动精准植物表型发展

　　

可穿戴在植物上的传感器在原位和连续监测植物生理特征及微环境方面具有巨大潜力，但由于植物表面复杂的微观结构以及多变的环境条件，这些传感器在实现稳定、长期附着方面面临显著挑战。现有的粘附方法往往会在粘接强度或植物健康之间做出妥协，从而限制了传感器的性能和耐用性。在这里，我们介绍了一种坚韧、即时使用且与植物兼容的粘合剂（TIP-粘合剂），该粘合剂由单体2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯（HPA）组成，并通过二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦氧化物（TPO）进行光聚合。这种粘合剂能够在2秒内通过范德华力、氢键和偶极相互作用产生较高的粘接强度。它在广泛的温度范围（5–45°C）、湿度（35–95% RH）以及长时间光照（100天）条件下仍能保持良好的粘附性能，显示出优异的环境稳定性。尤为重要的是，TIP-粘合剂在5°C时的最大粘接强度达到了8.57 MPa（使用两个聚对苯二甲酸乙二醇酯基底），超过了常见的商用强力粘合剂（基于氰基丙烯酸酯的502胶水为8.49 MPa，基于硅酮的703胶水为0.67 MPa），同时对植物的生理影响极小，这一点通过分析叶片形态和气孔特征得到了证实。我们进一步通过将其用于安全地固定可穿戴的叶片伸长传感器来展示其实用性，以实现连续、无创的监测。这项工作提出了一种简单 yet 高性能的粘合剂解决方案，有助于实现耐用的植物可穿戴传感器集成，从而推动精准植物表型分析和智能农业的发展。