柔性电子材料是智能穿戴设备、电子皮肤及人机交互系统研发的核心基础，其环境适应性、力学可靠性与功能集成度，一直是领域内需持续优化的关键方向。传统水凝胶存在低温易冻结、高温易失水的问题，离子凝胶则面临溶剂泄漏、潜在毒性及成本较高等局限，难以满足复杂场景下的应用需求。

近日，我院立体编织与智能装备研究室顾鹏副教授团队围绕可聚合低共熔溶剂体系展开研究，通过分子结构调控与性能优化，在化学领域权威期刊《Chemistry of Materials》和《Langmuir》分别发表研究成果，第一作者均为硕士研究生姚松。

仿生共晶凝胶：从蜘蛛丝到“智能电子皮肤”

团队以蜘蛛丝的层级结构为灵感，通过调控HCAG体系中氯化胆碱含量与两种单体的摩尔比，构建出兼具高强度与智能传感能力的仿生凝胶。该凝胶展现出优异的结构稳定性与抗变形能力：断裂应力可达8.2 MPa、韧性达38.8 MJ/m³，2 g重的样品即可承载9 kg重物，承重比高达4500:1；同时兼具出色的拉伸性（630.1%）与自修复性（90.4%）。该凝胶作为柔性电子皮肤，实现了传感性能的精准化与多元化。与概率神经网络（PNN）深度学习算法相结合，可精准捕获手写过程中的细微压力变化，成功实现26个英文字母及“HELP”“SOS”等应急单词的识别，该工作发表于9月10日教师节当天发表于《Langmuir》。

图1构建仿生多用途离子凝胶用于人体传感和手写识别

微相分离多重共晶凝胶实现热电转换与柔性传感

针对低温极端环境下柔性材料易失效的痛点，创新性的构建了二元低共熔溶剂（DES）复合体系，同步实现传感性能稳定与能量利用能力的双重突破。精准对接– 20℃低温场景的实用需求，低温下仍能精准捕捉人体关节运动信号。同时该凝胶材料具备良好的热电转换特性：当存在40K温差时，可稳定产生78.3mV热电电压。该工作发表于9月8日发表于《ChemistryofMaterials》。

图2构建多重共晶凝胶用于柔性传感和热电

文章链接：

原文链接：//doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c02854

原文链接：//doi.org/10.1021/acs.chemmater.5c01046