科学家们可以准确地监测各种运动应变/液位传感器

如今，可穿戴电子系统在医疗领域的应用越来越广泛，其中用于个人康复治疗和医疗健康监测的柔性传感器备受关注。近日，四川大学机械工程学院何亮团队在这一领域取得研究进展，相关成果于4月27日在《先进功能材料》上发表。

随着物联网技术的发展，软可穿戴电子产品在人体运动监测、工业机器人、仿生设备、康复医疗设备等领域展示了自己的技能。

导电性水凝胶已成为柔性传感器的理想材料，具有良好的离子导电性、易集成性和与生物组织的相似性。开发具有高导电性、高灵敏度、高可靠性和稳定性、抗菌性和生物相容性的水凝胶仍然是一项具有挑战性的任务，应用于多功能、高性能的柔性可穿戴应变/液位传感器。

所以，何亮团队提出了一种基于孔桥结构和分子拥堵效应的协同策略，并制定了PPM@C-DES共晶水凝胶应变/液位传感器。这种水凝胶具有良好的生物相容性和较低的成本(PVA)MXene基纳米异质结构与自组装的聚合物网络混合，分子拥堵剂通过冷冻解冻循环和溶剂置换引入。(DES)。这种共晶水凝胶表现出独特的孔桥形态，M@C网作为孔内壁的导电桥，赋予水凝胶优异的导电性和传感性。同时，作为分子拥堵剂，DES提高了水凝胶的机械稳定性和环境耐受性，有效抑制了霜冻的形成和水分的流失。

PPM@C-DES共晶水凝胶传感器广泛应用于个人康复治疗和医疗健康监测领域。将其固定在身体的不同部位，可以准确监测各种运动。例如，声带振动可以在喉咙中感知，手指、颈部、手腕、肘部、膝盖和其他部位的运动也可以准确监测。它还可以用来记录康复训练过程中的心电图(ECG)信号。基于其优异的光热性能，该传感器可根据需要为手术后遗症(如关节痛或关节炎)提供光热治疗。NIR诱导光热治疗后，能有效促进局部血液循环，缓解疼痛和关节僵硬，提高相关运动的传感性能。

该研究成功地制备了多功能PPM@C-DES共晶水凝胶应变/液位传感器有效解决了导电聚合物水凝胶基多功能应变/液位传感器开发中的关键问题。该传感器卓越的综合性能为未来可穿戴智能设备集成无线传输模块奠定了坚实的基础，在个人康复治疗和医疗卫生监测领域展示了巨大的潜力。