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用于智能可穿戴设备的水凝胶基导电材料因其出色的柔韧性、多功能性和出色的生物相容性而受到越来越多的关注。近日，福州大学赖跃坤、黄剑莹、新加坡国立大学Lin Zhiqun综述介绍了用于电子设备的多功能导电水凝胶的最新进展。首先，讨论了具有不同组分的导电水凝胶，包括基于导电聚合物的纯单网络水凝胶、添加额外导电添加剂（即纳米粒子、纳米线和纳米片）的单网络水凝胶、基于导电聚合物的双网络水凝胶和双网络水凝胶 与额外的导电添加剂。其次，详细介绍了具有多种功能的导电水凝胶，包括自修复、超韧、自生长、粘合、抗膨胀、抗菌、结构色、疏水、抗冻、形状记忆和外部刺激响应等。第三，阐述了水凝胶在柔性设备（即应变传感器、超级电容器、触摸屏、摩擦纳米发电机、生物电子设备和机器人）中的应用。接下来，总结了当前水凝胶面临的挑战。最后，给出了一个富有想象力但合理的展望，旨在推动未来的进一步发展。
本文要点：
1) 首先，讨论了具有不同组分的导电水凝胶，包括基于导电聚合物的纯单网络水凝胶、具有额外导电添加剂的单网络水凝胶（即纳米颗粒、纳米线和纳米片）、基于导电聚合物和具有额外导电性添加剂的双网络水凝胶。
2) 其次，详细介绍了具有多种功能的导电水凝胶，包括自愈合、超强韧性、自生长、粘合剂、抗溶胀、抗菌、结构颜色、疏水性、防冻性、形状记忆和外部刺激响应性。还说明了水凝胶在柔性设备（即应变传感器、超级电容器、触摸面板、纳米发电机、生物电子设备和机器人）中的应用。最后总结了当前水凝胶面临的挑战。
总结：具有高且稳定电导率的水凝胶将是未来研究的重点。导电水凝胶的导电机理可分为电子导电和离子导电。对于电子导电水凝胶，通常使用两种方法来赋予其导电性：（1）由导电聚合物直接形成的导电水凝胶；(2)引入导电微纳米材料。过量添加可能会对机械性能产生负面影响，因此这种导电水凝胶面临的挑战是平衡导电性和机械性能之间的竞争。对于基于离子传导的水凝胶，电导率主要取决于离子在水凝胶中的自由运动。水凝胶的保水性会极大地影响电导率，特别是在极端干燥和炎热/寒冷的气候下。因此，在恶劣环境下保持水凝胶电导率的稳定性仍然需要更多的关注。
对高性能水凝胶柔性电子设备的巨大需求将推动进一步的研究和创新。在未来的发展过程中，艰巨的挑战和任务在所难免，但与此同时，巨大的机遇和激动人心的发明也将不断出现。我们相信，这项全面的审查可以让研究人员深入了解导电水凝胶，并推动这一蓬勃发展的领域向前发展。
参考文献：
DOI: 10.1039/D2CS00173J
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