华科大刘逆霜/高义华教授团队AM：机械增强、环境稳定和生物启发的电荷梯度水凝胶膜，用于高效的离子梯度发电和线性自供电传感

本文介绍了华中科技大学刘逆霜/高义华教授团队在《Advanced Materials》上发表的研究，该研究受电鳗放电启发，开发了一种具有垂直堆叠结构的柔性水凝胶基人造电器官。研究旨在解决现有离子选择性水凝胶膜在离子选择性低、膜阻力大和传质不足等方面的问题。通过构建具有电荷梯度的离子选择性水凝胶膜，实现了高效的离子选择性扩散，同时减轻了离子浓度极化。单个器件实现了约290 mV、1.46 mA/cm2和0.91 W/m2的最高输出值，并具有可充电性。此外，该器件在离子梯度完全消散后仍可作为线性自供电压力传感器应用于监测人体活动，集成发电与传感功能于一体。