高機械強度、韌性和抗疲勞性對于提高自供電傳感導電水凝膠的可靠性至關重要。然而，同時實現互斥屬性仍然具有挑戰性。于此，青島科技大學高傳慧等人提出了一種基于拓撲網絡結構和機械訓練的新型定向互鎖策略，通過優化網絡結構和調節分子鏈的方向來構建堅韌的水凝膠。
本文要點：
1）結合 Zn2+ 交聯纖維素納米纖維 (CNF) 和聚丙烯酰胺-聚乙烯醇雙網絡，獨特的互鎖網絡結構由于氫鍵和金屬-配體相互作用而表現出增強的增韌效果。
2）通過訓練獲得的取向納米晶體域進一步有助于提高韌性和疲勞閾值。這種創新方法協同增強了納米導電水凝膠的機械性能，實現了 4.98 MPa 的最大拉伸強度和 48 MJ m?3 的韌性。值得注意的是，錨定聚苯胺的 CNFs 模板在通過機械訓練定向時會形成獨特的定向導電通路，從而顯著提高功率輸出性能。此外，在深度學習技術的輔助下，設計了一種基于自供電傳感設備的運動識別系統，以準確識別人體運動行為。這項工作展示了一種可用于自供電傳感系統和智能識別系統的潛在變革性柔性電子材料。
參考文獻：
Y. Wang, P. Chen, Y. Ding, P. Zhu, Y. Liu, C. Wang, C. Gao, Multifunctional Nano-Conductive Hydrogels With High Mechanical Strength, Toughness and Fatigue Resistance as Self-Powered Wearable Sensors and Deep Learning-Assisted Recognition System. Adv. Funct. Mater. 2024, 2409081.
https://doi.org/10.1002/adfm.202409081
