综述：自修复石墨烯基复合水凝胶的运动传感：来源、制备及在辅助技术中的应用

（编辑推荐）本综述聚焦生物质衍生自修复石墨烯水凝胶（self-healing graphene-based hydrogels）在运动传感中的创新应用，系统解析了其结构-性能-效能关系，对比了制备技术对导电性（conductivity）和灵敏度（sensitivity）的影响，为辅助技术（assistive technologies）的可持续发展提供新思路。

　　

Abstract
石墨烯基自修复水凝胶（self-healing graphene-based hydrogels）作为运动传感技术的突破性材料，在提升残障人士生活质量的辅助技术（assistive technologies）中展现出巨大潜力。与传统化石燃料衍生的石墨烯相比，生物质（biomass）原料的应用显著降低了环境负担，体现了绿色化学（green chemistry）理念。

结构与性能的协同设计
通过调控石墨烯的层数（<5层）和含氧官能团（C=O, -OH）密度，可优化其导电性（~10³ S/m）与机械强度（tensile strength >200 kPa）。水凝胶聚合物基质的交联密度（crosslinking density）和动态键（dynamic bonds）类型（如希夫碱、Diels-Alder加成）共同决定了材料的自修复效率（>90%）和应变响应范围（ε >500%）。

制备技术的革新
激光诱导石墨烯（LIG）技术能在常温下实现生物质碳源的高效转化（yield ~85%），而氧化还原法（redox method）制备的rGO（reduced graphene oxide）更易与聚乙烯醇（PVA）等基质复合。3D打印（3D printing）技术的引入使传感器可定制化程度显著提升。

性能评估与应用场景
在帕金森病（Parkinson's disease）患者运动监测中，该材料展现出0.5 ms级响应时间和5000次循环耐久性。其压阻效应（piezoresistivity, GF=15）与肌电信号（EMG）的耦合，为假肢控制提供了新范式。

挑战与展望
当前生物质石墨烯的批次稳定性（batch-to-batch variation ±8%）和长期体液环境稳定性（30天导电性衰减<15%）仍需突破。仿生微结构（bioinspired microstructure）设计和机器学习辅助信号解析将成为未来研究方向。