（来源：Advanced Functional Materials）
对付水凝胶来说，为了实现良好的拉伸性，须要探索网络构造和聚合物链之间的相互浸染。要想得到较高的灵敏度，可以引入金属材料、碳基导电材料等。然而，高灵敏度和大拉伸性之间存在一定的抵牾。
此外，环境稳定性——是传统水凝胶传感器所欠缺的主要特性。在永劫光事情或者极度环境下，传统水凝胶传感器存在失落水或结冰问题，导致其会失落去柔性、弹性和导电性。
只管人们已经研发出具有抗冻、保湿性的有机水凝胶，但每每以捐躯灵敏度或拉伸性为代价。因此，在实现多性能集成上，还有很大的探索空间。
本次湖南大学团队提出了构建新材料体系和剪纸构造的增强策略。须要指出的是，剪纸构造常日用来改进材料的机器性能比如拉伸性，很少有研究探索它对付电学特性的影响。
对付水凝胶材料来说，传统的构造设计大多基于开孔构造，只能带来有限的灵敏度提升。如果采取剪纸构造，利用缺口在器件变形过程中的分离，可以带来电阻的显著变革。
但是从制备方法来看，由于水凝胶粘弹性的存在，导致难以通过传统方法来实现，比如利用剪刀裁剪和激光切割等。
而本次研究结合 3D 打印技能，构建了可被 3D 打印的水凝胶体系，其具有良好的拉伸性、灵敏度和环境稳定性。
期间，研究职员通过引入剪纸构造，在不影响拉伸性和环境稳定性的根本上，增强了应变灵敏度，办理了在多功能集成上面临的寻衅。
审稿人同等认为该研究事情是有趣且具有创新性的。这次提出的剪纸启示的 3D 打印导电有机水凝胶，表现出增强的应变灵敏度，同时可有效保持其固有的机器拉伸性和环境稳定性。
通过合理地设计水凝胶网络构造，可以实现良好的拉伸性和环境稳定性。进一步地，研究职员通过引入剪纸构造，来增强传感器的应变灵敏度。基于该传感器，本次成果也实现了一些系统级运用，包括水下人机交互和可穿着摩斯密码的人工智能识别。
据先容，本次成果能将传感器与云平台集成，实现远程康复演习监测。随着可穿着物联网的发展，该云平台监测系统可以在传统的临床环境之外，通过持续监测来促进干系疾病（如就寝呼吸停息综合症）的诊断、预防和管理。
同时，研究中所开拓的智好手套，可被用于工业机器臂的水下交互掌握。未来，对付在具有潜在危险的水域中抓取物体时，该智好手套将能发挥潜在的运用代价。
其余，本次研究搭建的可穿着的摩斯密码识别与翻译系统，可以赞助具有言语障碍的残疾人进行正常互换。
日前，干系论文以《Kirigami 启示的用于软电子的 3D 打印 MXene 有机水凝胶》（Kirigami‐Inspired 3D‐Printable MXene Organohydrogels for Soft Electronics）为题发在 Advanced Functional Materials[1]，湖南大学卓凤玲是第一作者，湖南大学段辉高教授和周剑教授担当共同通讯作者。
图 | 干系论文（来源：Advanced Functional Materials）
周剑表示：“期间，印象比较深刻的是我们团队研究生之间的相互协作精神。本次课题是一个多学科交叉项目，有的学生长于材料与器件制备，有的善于有限元仿真技能，有的偏于智能算法，还有的学生专长电路和掌握。因此本次成果是在大家的共同合营之后，才做出了空想的器件和运用验证。”
图 | 周剑（来源：周剑）
不过，水凝胶的多重网络构造体系仍有一定提升空间，后续他们将连续深化理论研究，力争设计出来新的材料。
对付剪纸构造电子学，则将进行更加系统的研究，连续增强其科学性，同时也将探索其他超材料构造在传感领域的运用。
此外，当前的传感器运用仅限于实验测试，在推进器件的实际运用中，尤其是在临床运用处景，还需战胜诸多技能寻衅，这也是未来他们打算进行办理的问题。
参考资料：
1.Zhuo, F., Zhou, J., Liu, Y., Xie, J., Chen, H., Wang, X., ... & Duan, H. (2023). Kirigami‐Inspired 3D‐Printable MXene Organohydrogels for Soft Electronics. Advanced Functional Materials, 2308487.
