自愈合水凝胶在柔性可穿戴设备领域具有广泛的应用潜力。本文，鲁东大学魏凯、柏良久 教授等在《Chemical Engineering Science》期刊发表名为“Self-healing, tough hydrogels with long-lasting moisture and extreme temperature tolerance and application for flexible sensors”的论文，研究通过Ritter反应同时还原和功能化石墨烯氧化物（GOs），随后在还原石墨烯氧化物（rGOs）表面进行吡咯的氧化聚合，从而制备出功能性纳米复合材料（rGOs@PPy）。该rGOs@PPy展现出优异的电化学性能，确保了水凝胶的电导率，可用于柔性传感器的开发。
rGOs@PPy水凝胶具有卓越的力学性能（应变可达1000%）和显著的自愈合能力（约85%），这归因于可逆的非共价键相互作用。此外，这些水凝胶还具有多个显著优势，包括高灵敏度（响应时间约为191毫秒）和宽广的操作温度范围（-20至45°C）。值得注意的是，该复合水凝胶可用于构建可穿戴应变传感器，能够监测关节运动及微弱脉冲。这些传感器可生成对应于不同运动的信号，且在多次运动循环后信号仍保持近乎稳定。凭借卓越的灵敏度、高识别能力和相对稳定性，这些柔性传感器展现出广阔的应用前景。
综上所述，成功制备了具有自愈合、耐用和保湿性能的rGOs@PPy水凝胶，适用于极端温度下的柔性传感应用。通过在rGOs表面聚合吡咯，合成了rGOs@PPy，从而提高了水凝胶的机械强度和导电性。甘油被引入与水形成二元溶剂。甘油与水之间的氢键确保了水分子在高温下被保留，并在低温下避免结冰，为传感应用提供了必要条件。添加Fe(III)优化了水凝胶的自愈合能力（效率85%）。此外，成功制备了具有高灵敏度（响应时间191毫秒）和宽工作温度范围（-20–45°C）的水凝胶传感器。鉴于这些优异特性，基于有机水凝胶的应变传感器在软机器人、可穿戴电子设备、电子皮肤和健康监测等领域具有广阔的应用前景。
文献：https://doi.org/10.1016/j.ces.2025.122312
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