离子水凝胶最新综述！柔性电子新革命

随着可穿戴设备与智慧医疗的快速发展，一场低调的“材料革命”正悄然降临。试想，未来的健康监测将摆脱冰冷金属电极的束缚，转而依托柔软如肌肤、能精准“解读”身体信号的智能材料——这正是离子水凝胶传感器的独特魅力。

离子水凝胶（Ionic Hydrogel）是一类富含水分与可移动离子的柔性材料，兼具皮肤般的柔韧特质与神经般的信号传导能力。它能精准捕捉拉伸形变、温度变化、汗液成分，甚至心电、脑电等生物信号，让健康监测更具个性化与贴合度，也标志着传感技术正式从“电子调控”迈入“离子调控”的全新阶段。

近日，西南交通大学杨维清教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》发表题为“Ionic Hydrogel Sensors toward Next‐Gen Personalized Healthcare”的综述论文，系统总结了离子水凝胶传感器的材料体系、结构设计及未来应用前景。该论文由杨维清教授、邓维礼副教授担任通讯作者，在读博士生孙悦与博士田果为共同第一作者。

离子水凝胶的“智能”源于其精心设计的结构。PVA、PEG等中性聚合物保证了材料的安全亲肤属性；阳离子与阴离子聚电解质自带电荷，不仅能实现抗菌黏附，还可感知pH值变化；两性聚电解质则能自主调节电荷状态，适配复杂的生理环境。更具创新性的是，科研人员通过“离子+电子”的协同导电机制，进一步提升了信号传输的灵敏度与稳定性，让贴合皮肤的传感贴片、植入体内的医疗电极都拥有了“第二层皮肤”般的舒适质感。

仅具备柔软特质还不足以满足健康监测的需求，为实现传感器随肌肤自由伸展、精准响应的目标，研究者采用了两种核心策略：“自上而下”的宏观结构塑造，即通过模具、光刻等技术打造特定形态；“自下而上”的微观结构构建，即借助3D打印、自组装等方法从分子层面搭建复杂网络。未来，随着AI算法与多尺度制造技术的深度融合，这类水凝胶有望具备自适应与自修复能力，真正实现“量身定制”的健康监测体验。