水凝胶已经广泛应用在可穿戴电子产品的柔性传感器中。然而，其进一步应用受到传感机制模糊性的限制，基于水凝胶的柔性传感系统的多功能化在成本、集成难度和设备制造方面仍然是一个挑战，阻碍了具体的应用场景。

近日，西北工业大学黄维院士，中科大Jixin Zhu采用了一种简单、经济的材料挤出3D打印技术，即直接墨水写入（DIW）和溶剂替换技术，制备了一种具有良好应变和温度传感性能的结构化、专门化和场景适用的MXenes粘结型聚氨酯/聚乙烯醇（PU/PVA）水凝胶。

文章要点

1）通过考察各组分对机械强度的影响和MXenes对应变传感性能的影响，确定了MXenes和甘油的最佳加入量。此外，通过印刷具有不同结构专门化图案的水凝胶获得了不同的应变敏感性，并选择其中一个样品进行详细的应变和温度传感分析。

2）印刷水凝胶传感器具有优良的传感性能，研究人员利用有限元分析方法对其拉伸过程中的力学行为和应变传感机理进行了深入的研究。特别是，首次利用原位变温拉曼技术揭示了水凝胶传感器中热致隧穿效应的温度响应机制。此外，该传感器灵敏度高、工作范围广，不仅可用于基于应变响应的人体运动识别，还可用于实现航空航天领域形状记忆太阳能电池板铰链的精确温度指示。

参考文献

Liu, H., Du, C., Liao, L. et al. Approaching intrinsic dynamics of MXenes hybrid hydrogel for 3D printed multimodal intelligent devices with ultrahigh superelasticity and temperature sensitivity. Nat Commun 13, 3420 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-31051-7

https://doi.org/10.1038/s41467-022-31051-7