随着可穿戴设备不断朝着微型化、集成化和智能化前进，柔性传感器在人体运动和健康检测、电子皮肤和人机交互等方面的巨大应用潜力，为未来柔性可穿戴设备注入了蓬勃动力。导电水凝胶是一种非常有商业化前景的新型柔性传感材料，基于导电水凝胶的柔性传感器具有良好的可调节性（组分、力学性能、黏附性能等）、生物相容性及高灵敏度与高准确性等优点，但是其进一步商业化仍面临一些技术挑战，例如，其传感灵敏度与稳定性受限于力学性能不稳定和溶剂易挥发等难题，因水溶剂高温蒸发或低温冻结，或者使用过程中不可避免的拉伸、磨损、开裂和穿孔直接破坏水凝胶的力学和电学性能，目前可用的水凝胶通常使用寿命较短，进而影响传感器件的长期可用性。

健康与环境工程学院韩林波副教授团队，通过仿生组分设计与有机溶剂置换等方法构筑了一种具有自愈合性能、自粘附性、灵敏度高且适用温度范围广的柔性传感材料，表面粘附性能（猪皮表面为220 KPa）和力学性能（延伸率3734%，断裂强度0.47 MPa）优异，即使在恶劣环境下（-30°C处理24小时/60°C处理96小时）或在一般环境条件下储存60天，依然可以保持其良好的力学和电学性能。

基于该有机水凝胶的传感器具有卓越的可靠性和广泛的传感范围（5%-1500%），可精确监测人体关节运动、手腕脉搏、微表情和声音信号，在运动姿势矫正与康复领域等智能运动识别方面具有巨大的潜在应用。如图所示，在发声部位和运动监测腕带上分别安装具有传感特性的水凝胶传感器可实现简单语音/运动实时识别平台的构建。声带处的应变传感器可以实时记录语音命令，并与预先记录的运动信号对应。当运动员完成一个动作后，相应的运动信号将被实时记录，与预先记录的波形对比以提供关于运动期间姿势正确与否的反馈。

该研究成果近日以“Nanomaterials-enhanced, stretchable, self-healing, temperature-tolerant and adhesive tough organohydrogels with long-term durability as flexible sensors for intelligent motion-speech recognition”为题在国际工程技术与化学化工领域顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（Q1，IF：16.744）上。我校2020级硕士研究生覃韬为第一作者，韩林波副教授为通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141905