近日，我院孙文旭副教授课题组在基于水凝胶的柔性传感材料设计方面取得新进展。相关成果以《Bioinspired Interfacial Engineering of Dual-Nanocomposite Hydrogel for High-Performance Strain Sensing with Exceptional Stretchability and Toughness》为题发表在《Advanced Functional Materials》上。英国365集团孙文旭副教授、张雷副教授和南京大学薛斌副教授为共同通讯作者，我院硕士生周乐朋为该文章的第一作者，365英国上市公司为论文第一单位和通讯单位。
柔性传感水凝胶凭借优异的力学可调控性与生物相容性，在可穿戴电子及生物集成传感领域极具应用前景。基于MXene的水凝胶材料具有高导电性与丰富的表面官能团，能够有效提升传感性能，但其存在力学脆性、易氧化降解及在凝胶体系中易团聚等缺陷，严重制约了器件的力学可靠性与长期稳定性。针对MXene水凝胶在柔性传感应用中难以兼顾力学性能、导电稳定性与耐久性的问题，本研究受贻贝足蛋白邻苯二酚化学机制启发，提出了一种构筑仿生双纳米复合网络的新型改性策略。通过多巴胺功能化碳纳米管与MXene纳米片构建稳定的界面桥联结构，利用邻苯二酚介导的多重界面相互作用，有效改善MXene的分散均匀性并抑制其氧化失效，从而在低交联聚合物基体中构筑出连续贯通的高效导电网络。所制备的双纳米复合水凝胶具有超高拉伸形变能力、优异韧性和极高电导率，以及出众的传感特性，其传感灵敏系数最高可达20.15，能够精准、稳定地检测人体微弱生理信号与大幅度肢体运动；进一步结合机器学习算法，可实现高精度语音识别。该研究为突破MXene水凝胶在力学性能、导电稳定性与长期耐久性之间的制衡难题，提供了一种可靠的生物启发界面设计方案。相关成果为构筑高性能、多功能柔性水凝胶电子器件提供了新思路，并在柔性传感、可穿戴设备及智能生物电子领域展现出广阔应用前景。
《Advanced Functional Materials》是由德国Wiley-VCH出版社出版的国际权威学术期刊，创刊于2001年，目前为中科院一区Top期刊，最新影响因子为19.0，被Nature Index收录；期刊聚焦功能材料设计与制备、微纳功能器件、柔性电子、生物功能材料、能源材料等前沿交叉领域的创新性研究成果。
（周乐朋）
相关链接：https://doi.org/10.1002/adfm.76135