在全球柔性电子与智能穿戴设备迅猛发展的当下，如何确保设备在严寒环境下稳定工作，始终是制约产业落地的核心技术瓶颈。近日，课题组在《Biomacromolecules》（中科院一区Top期刊/新锐分区一区Top期刊）在线发表了题为“Eutectogel Electrodes with Self-powered Capability for Flexible Electrophysiological Sensor”的研究论文。论文第一作者为我实验室硕士研究生徐金哲，通讯作者为江永超副教授。该研究成功研发出一种基于三元可聚合低共熔溶剂与壳聚糖双网络增强的共晶凝胶电极材料，为极寒环境下的自供能传感提供了全新解决方案。

此研究的最大创新之处在于，完全摒弃了传统水凝胶中的“水”，采用由氯化胆碱、甘油和丙烯酰胺构成的三元低共熔体系，从根本上杜绝了凝胶在零下温度结晶失效的问题。同时，团队巧妙地引入天然多糖壳聚糖作为第二网络，不仅将材料韧性提升至0.25 MJ/m³，更通过质子化作用同步提高离子电导率至0.25 mS/cm，打破了“增强必牺牲导电性”的传统认知。基于该共晶凝胶组装的单电极摩擦纳米发电机（TENG）在室温下开路电压达1.3 V，而在-80°C极寒条件下仍能保持1.2 V的输出，电压保留率高达92%，其低温性能远超现有水凝胶及多数共晶凝胶基TENG。更为重要的是，该传感器在-20°C环境下仍可精准监测手指、腕部、肘部弯曲以及皱眉、咳嗽等细微生理信号，展现了从大尺度关节运动到小幅度面部表情的全方位监测能力。该研究不仅解决了水凝胶长期存在的低温脆化与干涸难题，更为极端气候条件下的应急救援、户外作业及个人健康管理提供了可靠的自供能传感技术方案，标志着柔性可穿戴电子向全气候适应性迈出了关键一步。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.biomac.6c01024