双网络水凝胶的制备及其在柔性传感器的应用研究

2025届材料化学毕业论文寇瑞凌：双网络水凝胶的制备及其在柔性传感器的应用研究目录TOC\o"1-3"\h\uTOC\o"1-3"\h\u158651绪论 双网络水凝胶的制备及其在柔性传感器的应用研究摘要：传统半导体应变传感器存在固有的脆性，刚性低，生物相容性差等特性，这使其在下一代电子产品中的应用受到很大限制，这些局限致使它们难以契合可穿戴设备、柔性电子等新兴领域对传感器材料柔韧性、舒适性以及生物相容性的高要求，于是研究人员着手探索新的材料解决方案，其中导电水凝胶凭借其独特性质受到广泛关注。导电水凝胶是一种兼具水凝胶柔韧性与导电材料电子传输能力的复合材料，经由精确设计其分子结构和网络架构，多功能导电水凝胶可契合大应变范围、高灵敏度、快速响应等性能需求，成为可穿戴设备、健康监测等领域的理想之选。本研究运用一锅两步法，先是把阴离子单体NAS和阳离子单体DAC进行原位共聚，以此形成第一层网络，接着借助海藻酸盐与Ca2+产生物理交联来形成第二层网络，两层网络凭借氢键和静电相互作用达成轻微交联，对一种新型导电双网络水凝胶即AP的制备以及其在柔性可穿戴传感器里的应用展开了研究。这种AP水凝胶拥有传统双网络水凝胶的强韧特性与自愈性能，在拉伸性能方面表现出色，有着较高的透光率以及自粘附性，可对关节和肌肉运动给予检测，在生理信号监测、可穿戴设备、人机交互以及人工智能等领域有极大的发展潜力。关键词：双网络水凝胶;导电;高拉伸;柔性;可穿戴传感器

1绪论1.1水凝胶概述水凝胶属于新型高分子软材料，拥有三维交联网络结构，有良好的生物离子相容性、空间渗透性，还可以阻隔细菌侵入，在生物医用、传感器以及电学器件等诸多领域有着广泛应用[1]，不过传统水凝胶的导电性、拉伸性能以及抗菌性能大多时候无法同时兼备，这对其在柔性传感器领域的应用造成了限制。传感器是一种可以捕捉环境参数变化并将其转换为电信号输出的器件，柔性传感器是由柔性材料制成的传感器，属于新型传感器，它融合了传感功能与柔性特性，可感知和测量外界的物理、化学或生物信息，同时有可弯曲、可拉伸、可折叠等特点[2]，其设计灵活多变，可依据不同测量条件进行布置，适应多种应用场景。另外相较于有高模量弹性体的柔性传感器，水凝胶传感器有更好的拉伸性，还可紧密附着于物体表面[3,4]。研究者们为提升水凝胶的机械性能以及导电性，着手探寻双网络水凝胶的制备办法，双网络水凝胶也就是DN水凝胶，是一种新型高分子复合材料，由两种或更多互穿聚合物网络构成，借助特定交联方式把不同性质的聚合物网络紧密联结，能有效提高机械性能，还可维持较好导电性，形成有高强度、高韧性、良好生物相容性与导电性等特性的材料[5-7]。这些特性让双网络水凝胶成为柔性传感器理想的基底材料，可用于监测人体生理信号、实现人机交互等功能，为柔性传感器开发提供了新的材料选择，不过它存在制备过程复杂的情况，而且和传统工程材料相比，其机械性能在强度和韧性方面仍存在限制。双网络水凝胶于柔性传感器领域虽呈现出极大潜力，然而其制备过程繁杂，机械性能同传统工程材料相较仍存在一定局限，研究人员持续努力，提升导电水凝胶的电导率与传感灵敏度，同时提高材料及器件的机械性能，于水凝胶网络中原位构建导电高分子网络，并在网络间建立非共价作用，可提升物理机械性能与导电性能[8]。导电水凝胶凭借其优良的柔性、延展性、界面粘性、自愈合性及生物相容性等特性，成为构筑柔性电子器件的关键功能材料，Zhang等人[9]运用一锅法自由基聚合制备出兼具优异力学性能、低迟滞、抗疲劳性、导电性及传感性能的双网络水凝胶，构建了高效的聚合物可穿戴传感器，该传感器针对柔性可穿戴传感器做了优化，有高韧性与离子导电性。1.2双网络水凝胶1.2.1水凝胶的导电性能水凝胶因其具有高含水量、优良的生物相容性、可调的力学性能及仿生细胞外基质的三维多孔结构等独特的物理化学性质而成为组织工程支架的理想材料[10]，不过传统水凝胶基质一般不导电，会对细胞之间电信号的传递造成妨碍，这使得研究人员着手开发有导电功能的新型水凝胶复合材料。导电水凝胶可促进细胞间电信号的通信，模拟电活性组织的生理微环境，把导电填料引入水凝胶网络后，保留了水凝胶原本的生物相容性和力学适应性，还赋予了材料出色的导电性能[11]，这类材料的导电机制主要包含两种途径，一种是凭借掺杂的导电填料构建电子传导通路，另一种是依靠水凝胶网络中游离离子的迁移来实现离子导电。借助精确调控水凝胶的交联密度、孔隙率以及导电填料的分散状态，可以优化形成连续的三维导电网络，提升材料的电导率。导电水凝胶因其高度水合的组织特性，为基于弹性体的软导体提供了颇具潜力的替代选择，这类材料拥有与生物组织相适配的弹性模量、出色的流体力学特性以及离子电导率，使得它们与生物组织有高度的相容性，可有效地传导离子电流，把碳纳米材料、导电聚合物以及金属纳米材料等导电元件掺入水凝胶基质中，可构建稳定的导电网络，提高水凝胶复合材料的本征离子电导率，提高其导电性[12]。离子与导电性的这种结合，加上水凝胶的极度柔软，使其可与包括皮肤在内的动态器官形成高度贴合的界面，可降低接触阻抗，有高电荷注入能力，这种独特的优势特性组合可实现高质量的长期电生理监测，支持有效的电疗法、化学疗法及药物递送，其优异的生物相容性可减少皮肤刺激，支持长期佩戴。1.2.2水凝胶的机械性能水凝胶依据来源可分成天然和合成这两大类，它们的机械性能存在明显差异，天然水凝胶有较低的杨氏模量，呈现出优良的生物相容性以及可降解性，合成水凝胶的杨氏模量范围更为广泛，拥有更高的机械强度以及可调性，水凝胶的机械性能可借助调控交联剂和单体达成精确控制：其一，增加交联剂浓度或者使用短链交联剂可提高模量，长链交联剂则可提高柔韧性[13]，其二，提高单体浓度或者选用高分子量单体可增加网络密度和强度[14]。这种可调控特性让水凝胶可契合从柔性电子到组织工程等不同应用场景的需要，当水凝胶拥有高孔隙率和低交联密度时，其吸水能力明显提高，这赋予材料超软特性，还极大提升可拉伸性，使其可很好地贴合皮肤等动态曲面而不产生机械刺激，这种特性特别适用于表皮电子或柔性传感器。然而多数天然高分子水凝胶机械性能无法契合所有需求，Xue等人[15]研究凭借模拟生物系统的机械化学原理，把张拉整体结构整合到水凝胶中，依靠酶促反应诱导氨基酸晶体在聚合物网络里自然生长，形成氨基酸晶体棒与加载了预应力的聚合物网络机械互锁的张拉整体结构，提高了水凝胶的机械性能，解决了传统水凝胶网络中强度、刚度和含水量之间的矛盾。Wang等人[16]探讨了借助挤出生物打印技术制备含弹性蛋白的生物活性双网络强韧水凝胶，结合细胞打印说明该水凝胶体系可促进软骨细胞的粘附、增殖、表型维持和弹性软骨组织的再生，证实纯天然聚合物属性以及弹性蛋白的存在可促进生物打印组织的细胞相容性及组织再生，这种水凝胶体系提升了水凝胶的韧性、弹性、刚性及可拉伸性能。1.3柔性可穿戴传感器1.3.1压力传感器柔性压力传感器借助多种物理机制达成机械形变到电信号的转变，这些物理机制让柔性压力传感器可精确感知压力变化，并且使其在复杂环境里依旧可维持稳定的性能，有高柔韧性、高延展性、高灵敏度、可穿戴性以及多功能性等特性，这使得该柔性压力传感器可以贴合人体皮肤或者复杂表面，并且可精准感知外界压力的改变，适用于生理信号监测、可穿戴设备、人机交互以及工业自动化等领域。和传统刚性传感器相比，它们更薄且更便携，能实时对压力变化做出响应，为了契合多样化的应用需求，科研人员努力开发出有高灵敏度、宽检测范围、快速响应以及高稳定性能的柔性压力传感器，比如Jiang等人[17]提出了一种简便的模量梯度离子导电水凝胶构建策略，用来构筑高性能压力传感器。该传感器凭借调控水凝胶网络的交联密度分布，形成从高模量到低模量的连续梯度结构，让不同压力下导电通路的变化更线性可控，这种设计赋予传感器更宽的压力检测范围，还提升了其低压检测能力，同时借助引入动态可逆键实现了更高的整体灵敏度和循环稳定性，另外该传感器的快速响应时间和优异的生物相容性使其可精确捕捉从微血管搏动到关节运动的多尺度生理信号，为智能假肢、远程医疗监测和可穿戴人机交互系统提供了新的解决办法。1.3.2应变传感器应变传感器作为一种能把机械应变或者变形转变为电信号的装置，在诸多领域有着广泛应用，像是用于捕捉关节、表皮以及心脏组织等部位的运动信号，以此来监测健康状况并诊断疾病，其工作原理是依据应变效应，当类似金属或者半导体这样的材料受到拉伸或者压缩的时候，它的电阻值会产生改变。借助测量这种电阻的变化，便可推算出材料所承受的应变，为了在不干扰日常活动的情形下，捕捉从微小的脉冲信号到大幅度的关节运动信号，就得开发有高灵敏度以及宽量程的柔性应变传感器，Bai等人[18]运用液态金属调制可拉伸电极裂纹当中的电通路，创新性地提出了一种动态可调的传感机制。该传感器在初始状态时依靠控制裂纹密度达成超高灵敏度，而在拉伸过程中液态金属的流动性可重新构建导电网络，提供超宽检测范围，这种独特的结构设计允许在使用过程中施加不同的预应变来实现传感器响应特性的二次调控，让单个传感器可适应从细微表情变化到大关节运动的多尺度监测需求。该传感器还呈现出良好的循环稳定性以及快速响应时间，其自修复特性也提升了器件的可靠性以及使用寿命，这种智能可调的传感策略为开发新一代多功能柔性电子设备提供了新想法，在远程医疗监护、运动生物力学分析以及智能假肢控制等领域有着关键应用价值，未来结合人工智能算法，此类传感器有希望实现对人体运动模式的智能识别以及预测，推动个性化医疗和智能人机交互技术的发展。2双网络水凝胶的制备及其性能研究2.1实验2.2.1实验原料及试剂对苯乙烯磺酸钠（NAS）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）、2-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐（V-50,纯度98%）、D-(+)-葡萄糖酸δ-内酯（GDL）、乙二胺四乙酸二钠钙盐水合物（EDTANa2Ca）、海藻酸钠，以上化学品均为直接采购所得，未经进一步处理，直接投入使用。实验过程中所用水均为实验室自制去离子水。2.2.2AP双网络水凝胶的制备本研究采用一锅两步交联法开展相关实验，把海藻酸钠粉末缓缓加入温度为60℃的去离子水中，磁力搅拌2小时直至完全溶解，配制出质量分数为3%的海藻酸钠溶液，过0.45μm滤膜除杂，按NAS:DAC摩尔比为1:1-4:1称取NAS和DAC单体，总质量为海藻酸钠质量的10-30%，然后将NAS、DAC与0.1-0.3g的EDTANa2Ca加入海藻酸钠溶液中，以500r/min搅拌10min至均匀，再加入0.01-0.03g的V-50，继续搅拌30min，形成均相预聚液，将该溶液在5000r/min的转速下离心脱气，去除溶液气泡，称取0.3-0.6g的GDL粉末，缓慢加入脱气后的预聚液中，以200r/min搅拌1min至完全溶解。再次以3000r/min离心5min，确保溶液均匀性。将交联液转移至模具中，密封后置于室温环境中静置3h，使Ca2+交联网络进一步稳定。然后将模具转移至45℃的恒温水浴锅中，静置12h以引发NAS和DAC的原位共聚反应。最终得到了不同NAS含量的水凝胶，包括单一的海藻酸钙水凝胶(Alg)和聚离子凝胶P(NAS-DAC)。2.2.3AP双网络水凝胶的表征与性能测试材料表征方面：借助X射线衍射仪（Ultimaiv）来剖析水凝胶的晶型结构，运用扫描电子显微镜（SEM，Regulus8100）对水凝胶的形貌展开分析，凭借观测材料表面以及断面的高分辨率图像，以此分析水凝胶的孔隙结构和网络交联形态，借助傅里叶变换红外光谱仪（FTIR，Nicolet5700），测量水凝胶在溴化钾颗粒状态下的红外吸收光谱，先把水凝胶样品研磨成细粉，再与干燥的KBr粉末充分混合均匀，依靠检测分子振动所引发的红外辐射吸收，分析所制水凝胶的官能团与化学键。使用紫外可见分光光度计（TU-1901）表征水凝胶的透射光谱，来探查材料在紫外和可见光范围内的光学性质。水凝胶机械性能的检测工作：采用电子万能材料试验机（WDW-05）于室温环境开展拉伸和压缩试验，借助拉伸测试剖析水凝胶于拉伸载荷作用下的变形与断裂情况，把水凝胶样品裁剪成标准尺寸，如哑铃形或者长条形，接着运用夹具固定样品两端，保证夹持位置不会出现滑移，于电子万能试验机上设定拉伸速度，最终记录应力-应变曲线，计算相关力学参数。利用压缩测试研究水凝胶在受压状况下的稳定性与抗压能力，把水凝胶样品裁剪成圆柱形或者立方体，之后放置于试验机的压缩夹具之间，设置压缩速度以及最大压缩量，最后记录压缩过程里的应力-应变曲线。水凝胶电学性能的测试工作：借助数字四探针测试仪（ST2253）来测定水凝胶的电阻率，把四个探针按照等距的形式放置在水凝胶样品的表面，其中探针之间的间距会依据样品的尺寸大小以及测量的具体要求进行相应调整，以此来保证探针与样品表面可实现良好的接触，另外还凭借LCR仪（TH2832）对水凝胶的电阻变化情况展开测试，先把水凝胶样品切割成适宜的尺寸，接着在样品的两端插入铜线，然后将试样两端的铜线与LCR仪相连，在机械变形测试过程中，可实时记录电阻的变化状况，反映出水凝胶在动态条件之下的电学性能。3结果与讨论3.1双网络水凝胶的设计策略和准备机制该AP双网络水凝胶体系是由两层网络所构成的，Guo等人[19]曾经开展研究，把脲基-嘧啶酮氢键与Fe3+和儿茶酚基团之间的金属配位相互作用相结合，从而产生双物理交联水凝胶，其具有快速的自修复特性、高机械强度，并且可以调整以响应温度、pH值和光照等条件，当用作敷料时，水凝胶可促进体内组织修复。因此，本研究以阴离子单体NAS与阳离子单体DAC通过离子对聚合为第一层网络，赋予凝胶稳定的化学交联结构和电荷平衡特性，海藻酸盐与Ca2+通过物理交联形成第二层网络。海藻酸盐是一种新型海洋生物质高分子材料，海藻酸与金属离子的相互作用，包括氢键和静电作用，对于形成稳定的水凝胶结构至关重要[20]，藻酸盐中的羟基和羧基通过氢键和静电相互作用，引发两网络间的轻微交联，FTIR光谱中O-H和S=O峰的移动证实了这一点，如图1（b）所示，经过XRD分析显示，Alg水凝胶在2θ=24处有宽峰，表明其非晶性质。图1(a)Alg､P(NAS-DAC)和AP1.5水凝胶的红外光谱；(b)Alg､P(NAS-DAC)和AP1.5水凝胶的XRD谱图Figure1.(a)FTIRspectraofAlg,P(NAS-DAC)andAP1.5hydrogels.(b)XRDpatternsofAlg,P(NAS-DAC)andAP1.5hydrogels.SEM是用来表征水凝胶表面形貌的有效方式，依靠对比不同水凝胶的微观结构，可直观呈现其孔隙率、孔径分布、表面粗糙度等关键形貌特征，图2是针对Alg水凝胶、P(NAS-DAC)水凝胶和AP1.5水凝胶的典型SEM表征结果分析，从图2（a）能看到，Alg水凝胶表面呈现出较为均匀且致密的形貌，没有十分突出的多孔结构，这或许是因为海藻酸钠分子链与Ca²⁺离子之间强烈的离子交联作用，当Ca²⁺浓度较高时，海藻酸钠分子链上的G单元借助“蛋盒”模型与Ca²⁺形成密集的交联网络，使得分子链紧密堆积，抑制了多孔结构的形成，从图2（b）能看到，P(NAS-DAC)水凝胶表现出典型的大孔疏松结构，孔径分布比其他两种材料大，可能主要是由于其独特的聚合体系和组分特性，从图2（c）能看到，AP1.5水凝胶呈现出独特的规则网状形貌，其结构密度在Alg的致密和P(NAS-DAC)的疏松之间，这种适中的网络结构有效平衡了材料的刚性与延展性，赋予其优异的韧性和拉伸性能。图2（a）Alg水凝胶的SEM图像；（b）P(NAS-DAC)水凝胶的SEM图像；（c）AP1.5双网络水凝胶的SEM图像Figure2.(a)SEMimageofAlghydrogel.(b)SEMimagesofP(NAS-DAC)hydrogel.(c)SEMimageofAP1.5dualnetworkhydrogel.3.2双网络水凝胶的力学性能该AP双网络水凝胶呈现出出色的力学性能，其独特的结构设计让它同时拥有高拉伸性以及高强度，从图3（a）可看出，AP水凝胶的最大拉伸断裂伸长率可达到1425%，大大超过了传统单网络水凝胶的变形能力，跟单一组分的Alg水凝胶以及P(NAS-DAC)水凝胶相比较，AP水凝胶的弹性模量与韧性都有了明显提升，如图3（b,c）所示，这是因为双网络的协同提高机制：在拉伸的时候，第一层网络里的强弱离子键会动态解离与重组，有效消耗能量，防止应力集中，而第二层网络则借助“蛋盒”结构的离子交联提供刚性支撑，维持整体结构的稳定性。其中AP1.5水凝胶由于最优的组分比例呈现出最佳的拉伸性与韧性，被选作后续实验的研究对象，在凭借循环加载-卸载测试图3（d）时发现，AP1.5水凝胶在100%应变下经历10次循环后，首次循环的应力-应变曲线呈现出十分突出的滞后环，能量耗散主要源自物理交联网络的动态破坏，后续循环中拉伸强度虽然有所下降，不过仍保持着较高的回复性，部分交联点有自修复能力。图3（a）AP水凝胶的拉伸应力-应变曲线；（b）AP水凝胶的杨氏模量；（c）AP水凝胶的韧性；（d）AP1.5水凝胶在100%应变下连续10次循环拉伸加载-卸载曲线Figure3.(a)Tensilestress-straincurveofAPhydrogel.(b)Young'smodulusofAPhydrogel.(c)ToughnessofAPhydrogel.(d)AP1.5hydrogeltensileloadingunloadingcurveunder100%strainfor10consecutivecycles.3.3双网络水凝胶的应变传感性能AP双网络水凝胶富含两性离子，呈现出优异导电性能[21]，如图4（a）所示，AP水凝胶电导率随NAS单体含量增加而提升，当NAS含量从1.0wt%增加到2.0wt%时，电导率从0.04S/m升至0.25S/m，此变化源于两性离子网络中可移动离子浓度提高，提高了离子迁移率，优化了导电通路。Ca²⁺引入凭借Alg-Ca²⁺交联提升了水凝胶机械强度，还促进了离子传输，使材料有高力学性能与良好导电性。本研究为评估AP水凝胶在应变传感方面的应用潜力，把它连接到LCR仪上，监测不同应变条件时的电阻变化，从图4（b,c）能看到，水凝胶在经历3次循环拉伸-释放测试后，依旧保持稳定的信号输出，这证实了它有优异的可靠性与重复性，依靠图4（d）中ΔR/R₀与应变的线性拟合计算得出，AP1.5水凝胶的应变灵敏度GF是3.21，这意味着当水凝胶受到1%的应变时，其电阻会产生3.21%的变化。和许多传统导电水凝胶相比，它在更大应变范围内呈现出更高灵敏度，让传感器拥有更宽动态范围，还可以检测到更细微的压力或变形，开展100次连续循环加载-卸载测试，从图4（e）可知，AP1.5水凝胶的电阻变化幅值和波形波动非常小，即便在长期机械刺激下，依然能保持稳定的电信号输出，这要归功于双网络结构的能量耗散机制以及动态离子交联的自修复能力。图4（a）水凝胶的电导率；（b）低应变电阻曲线；（c）高应变电阻曲线；（d）电阻与应变关系的线性拟合；（e）水凝胶传感器的耐久性试验；Figure4.(a)Conductivityofhydrogel.(b)Lowstrainresistancecurve.(c)Highstrainresistancecurve.(d)Linearfittingoftherelationshipbetweenresistanceandstrain.(e)Durabilitytestofhydrogelsensor.3.4水凝胶应变传感器用于人体运动实时监测凭借其出色的导电性、较高的拉伸性以及良好的循环稳定性，AP双网络水凝胶可充当一种高性能的可穿戴柔性应变传感器，用以实时监测人体运动情况，把AP1.5水凝胶传感器贴合在人体关节部位，像手指、肘部、膝盖等地方，就可精确地捕捉不同幅度和频率的运动信号，并且将这些信号转化为可以被识别的电信号变化。从图5（a-c）可看出，在手指弯曲的时候，水凝胶因为受到拉伸使得内部导电通路结构发生改变，电阻也就跟着增大，而当手指恢复到原来位置的时候，电阻快速回弹，也就是相对电阻恢复到初始的值，这显示出它有快速的响应能力以及不错的信号重复性，除了可检测大关节的运动之外，它卓越的灵敏度还让其可捕捉到细微的面部表情变化。如图5（d）所示，当志愿者做周期性皱眉动作时，传感器可以精准地检测到眉毛区域的皮肤发生形变，产生电阻变化，这种高灵敏度源自水凝胶中两性离子网络对微观应变的快速响应特性：当面部肌肉收缩时，P(NAS-DAC)网络中的动态离子键出现可逆解离，致使载流子迁移路径改变，而Alg-Ca²⁺网络则保证信号传导的稳定性。AP水凝胶传感器对不同运动模式有可区分的传感特性，如图5（a-c）显示，在监测手腕屈伸、肘部摆动以及步行等动作时，传感器输出的电阻信号呈现出独特的波形特征，可清晰地反映出运动的幅度、速度与频率，这种拥有高信噪比的输出信号让AP水凝胶传感器适用于可穿戴健康监测设备，像是运动姿态分析、康复训练评估以及手势识别等应用场景。图5AP1.5水凝胶传感器实时监测人体运动：（a）手指；（b）肘部；（c）膝盖；（d）皱眉；（e）嘴部；（f）足部Figure5.AP1.5hydrogelsensormonitorshumanmovementinrealtime:(a)fingers.(b)elbow.(c)knee.(d)frown.(e)mouth.(f)feet.4结论在此次实验过程中，我们借助一锅两步法，将阴离子单体NAS和阳离子单体DAC原位共聚形成第一层网络，同时利用海藻酸盐与Ca2+发生物理交联形成第二层网络，两层网络之间凭借氢键以及静电相互作用达成轻微交联，研究了一种新型导电双网络水凝胶（AP）的制备及其在柔性可穿戴应变传感器中的应用。该水凝胶具有优良的性能：1、其展现出极高的拉伸性能（1425%）、弹性模量和韧性，显著优于单一网络水凝胶。2、具有较高的电导率（0.25S/m）和应变灵敏性，应变系数GF为3.21。本报告所开发的基于AP水凝胶的新型可穿戴柔性传感器，可应用于人机界面、电子皮肤、软机器人以及高级医疗保健等领域，还可有效用于检测各类身体运动，像手指、手腕和膝盖的伸屈运动等，该传感器有良好的杨氏模量、电导率以及灵敏性。参考文献：ZhuH,HuXC,LiuBH,ChenZ,QuSX.3DPrintingofConductiveHydrogel-ElastomerHybridsforStretchableElectronics.AcsAppliedMaterials&Interfaces2021,13:59243-59251.ZhangJ,WangYE,WeiQH,WangYM,LeiMJ,LiMY,etal.Self-HealingMechanismandConductivityoftheHydrogelFlexibleSensors:AReview.Gels2021,7.HuangLS,WangS,ZhangK,LiYX,SuiHL,BuXF,etal.Researchprogressofmultifunctionalflexibleproximitysensors.SensorsandActuatorsa-Physical2023,360.WangLR,XuTL,ZhangXJ.Multifunctionalconductivehydrogel-basedflexiblewearablesensors.Trac-TrendsinAnalyticalChemistry2021,134.高艺伦,王向鹏,李宴汝,刘青霖,张浩腾.双网络水凝胶研究进展.山东化工2024,53:90-93.伍绍吉.功能性导电双网络水凝胶的构建及柔性传感性能研究:湖南工业大学;2022.LiSB,WangX,ZhuJ,WangZY,WangL.Preparationandcharacterizationofdoublenetworkhydrogelwithhigh-strengthandself-healing.MaterialsTodayCommunications2021,27.YangC,PanJ,XieTF,LvY,NiYH,NiZJ,etal.Graphite-dopedflexibleconductivehydrogeltemperature-strainsensor.DiamondandRelatedMaterials2024,142.张丽影.新型聚丙烯酰胺水凝胶柔性应变传感器的制备与性能研究[D].黑龙江:哈尔滨理工大学,2023.DaiY,WaiS,LiP,ShanN,CaoZ,LiY,etal.Softhydrogelsemiconductorswithaugmentedbiointeractivefunctions.Science2024,386:431-439.LiuD,KongQQ,JiaH,XieLJ,ChenJ,TaoZ,etal.Dual-functional3Dmulti-wallcarbonnanotubes/graphene/siliconerubberelastomer:Thermalmanagementandelectromagneticinterferenceshielding.Carbon2021,183:216-224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