南通大学孙文旭/张雷团队 AFM：仿生界面工程设计兼具高拉伸与高灵敏度的双纳米复合水凝胶

本研究针对传统纳米复合水凝胶中导电填料与聚合物网络间缺乏有效界面耦合，导致导电性、力学韧性和环境稳定性难以同步提升的问题，提出了一种基于仿生界面工程的双纳米复合水凝胶（DCM水凝胶）设计策略。研究受贻贝足丝蛋白的儿茶酚化学启发，利用多巴胺功能化的碳纳米管（DCNTs）作为活性界面桥接位点，与MXene纳米片进行耦合，形成稳定的双纳米复合导电网络并引入聚丙烯酰胺水凝胶中。实验结果表明，该水凝胶具有高电导率（约0.37 S m-1）、高断裂应变（1400%）、高韧性（14.35 MJ m-3）和出色的传感性能（GF为20.15）。该水凝胶传感器可稳定监测人体关节运动、微小生理信号（如脉搏），并结合机器学习算法实现高准确率（95.19%）的语音识别，为高性能柔性传感材料和智能人机交互界面提供了新的设计思路。