福州科研力量联动复旦!竹编智慧赋能水凝胶传感器性能突破
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复旦大学未来信息创新学院张荣君教授团队联合复旦大学附属口腔医院韦晓玲主任医师团队,受传统竹篮编织工艺启发,创新提出“逐步氢键调制”策略,在不牺牲生物相容性前提下显著提升水凝胶传感器的环境耐受性与力学响应灵敏度。该成果已发表于国际权威期刊《先进功能材料》,为柔性传感技术在福建乃至全国的医疗健康、智能穿戴等产业落地提供新路径。

作为柔性传感领域的关键材料,水凝胶凭借优异的柔韧性、可编程的理化特性及天然生物兼容优势,广泛应用于人体生理信号监测、人机交互界面及植入式诊疗设备。然而其在低温、高湿或机械拉伸等极端工况下易出现结构塌陷与信号衰减——这一瓶颈长期制约着其在福州本地生物医药企业及东南沿海智能制造场景中的深度应用。
研究团队从闽地常见的竹编手工艺中汲取灵感:竹条经分层排布、定向塑形与紧密缠绕后形成强韧稳定的立体结构。类比此过程,他们将聚乙烯醇、氧化羧甲基纤维素钠与明胶组成的多组分水凝胶体系视为“仿生竹条”,依次引入氯化镁(促氢键解离以实现均匀分散)、定向冷冻(构建疏松骨架框架)、柠檬酸钠(触发盐析效应驱动致密交联),最终形成类竹篮结构的高性能水凝胶网络。

实验证实,该策略可在低离子浓度生理环境下稳定运行,并成功通过体内植入4周的生物相容性评估。值得一提的是,相关技术路线已与福州多家高校附属医院及新材料研发平台展开初步对接,有望加速向可穿戴健康监测、微创手术反馈系统等本地化应用场景转化。
摘要:复旦团队受竹编工艺启发,开发新型氢键调控策略,显著提升水凝胶传感器环境耐受性与生物相容性,成果发表于《先进功能材料》。 SEO关键词:福州,水凝胶传感器,柔性传感,竹编仿生,复旦大学 SEO描述:福州科研协同复旦大学,基于竹编仿生原理突破水凝胶传感器性能瓶颈,推动柔性传感在医疗健康与智能装备领域的福州产业化应用。
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