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疏水性低共熔凝胶实现高湿环境稳定传感,推动可穿戴健康监测技术革新
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月20日 来源:Journal of Applied Polymer Science 2.8
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本研究针对高湿环境下凝胶传感器性能不稳定的难题,开发了一种基于疏水性低共熔溶剂(DES)的新型共聚物凝胶。该凝胶具有>107°的水接触角和0.10 mS·cm?1的湿度不敏感电导率,成功构建出在极端湿度条件下仍能精确监测人体多尺度运动的应变传感器,为可穿戴医疗设备提供了突破性解决方案。
研究人员通过甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸-2-苯氧基乙酯在疏水性低共熔溶剂(DES)体系中的一步共聚,成功研制出全疏水型低共熔凝胶(eutectogel)。该体系采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐与对羟基苯甲酸甲酯构成的特殊DES,使凝胶具备卓越的耐湿特性——水接触角高达>107°,且在90%相对湿度下仍保持0.10 mS·cm?1的稳定离子电导率。基于此材料开发的应变传感器,能在常湿与高湿环境中同步实现对手指、腕部及肘关节等多尺度人体运动的稳定电阻响应。这种稳定性源于共价交联的疏水聚合物网络与非吸湿性DES的协同作用,有效抑制了水分对传感性能的干扰。该突破为个性化医疗和极端环境监测领域的下一代可穿戴设备奠定了革命性基础。
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