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南京大学曹毅教授和王炜教授开发出了一种称为“SHARK”的单层水凝胶人造皮肤,它结合了高拉伸性、自愈特性和超灵敏机械传感。 与夹层结构和集成机械传感的传统人造皮肤形成鲜明对比,SHARK可以被认为是水凝胶电容器的体结,类似于体聚合物太阳能电池的结构。导电层分散在SHAR的凝胶基质中,形成类似于人类皮肤的分布式但相互连接的机械传感器。 一种界面自组装技术被开发了,以在导电层和水凝胶基质之间实现强大而动态的结合。 因此,SHARK 可以拉伸至7700%的应变并保持高达2600%的线性传感。这种设计还允许在损坏后同时自我修复机械和电气特性。此外,大双电层面积可以使用SHARK实现对压力和应变的超灵敏传感。这种新颖的设计可以大大提高基于水凝胶的人造皮肤的性能,并能够构建复杂的基于水凝胶的可穿戴设备。 相关工作以“Stretchable and self-healable hydrogel artificial skin”为题发表在国际期刊《National Science Review》上。