水凝胶因其具有富含水分和类似于皮肤组织的柔软力学特性等优点，因而是一种很好的人造皮肤材料。现有的压阻水凝胶具有独特的类组织和传感性能，但这些材料往往机械性能较差，并且需要外部电源进行供电。华南理工大学于鹏教授、周蕾博士和宁成云教授合作报道了基于含有铁电性聚偏氟乙烯(PAN-PVDF)的聚丙烯腈水凝胶，并将其作为一种可自供能水凝胶材料。PVDF和PAN链之间的偶极相互作用可以使得具有电活性的β相 PVDF在复合材料中的百分比从0增加到91.3%。实验表明，该水凝胶的最大压电系数d₃₃为30 pC N^-1、杨氏模量为1.33-4.24 MPa、拉伸性为90 175%、韧性高达1.23 MJ/m²。研究发现，该水凝胶材料可以在压力诱导的压力诱导极化效应下产生电信号输出，并可以精确地对生理信号进行检测。因此这一研究也为设计高韧性、自发电、快速响应、低成本、类组织特性的人造皮肤提供了一种简单有效的新方法。

Rumin Fu, Peng Yu, Lei Zhou, Chengyun Ning. et al. A Tough and Self-Powered Hydrogel for Artificial Skin. Chemistry of Materials. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04041

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b04041