开发一种新的PPL水凝胶，中国水产科学研究院吴立冬团队在极地科考通信方面取得新进展

柔性导电水凝胶应用广泛，如监测人体运动、检测健康状况、促进人机界面以及为软机器提供动力。然而在在极低地区超低温的环境下，传统的水凝胶不可避免地面临着机械性能同电学性能同时奔溃的糟糕状况。当温度下降到冰点以下时，传统水凝胶网络内流动的自由水结晶，胶体的流动性受到限制，同时功能基团失活，许多水凝胶的性能大大降低。因此，传统水凝胶传感器在低温下的应用范围受到了限制。

受天然贻贝粘合机制的启发，中国水产科学研究院吴立冬研究员团队设计了一种聚多巴胺-聚丙烯酰胺-氯化锂（PPL）水凝胶，与传统水凝胶不同，PPL水凝胶在零下60°C也能保持强大表现，为科研探险提供了全新可能。它拥有三大关键特性，一是极低温抗冻性： PPL水凝胶在寒冷条件下展现出色，为科研、医疗和探险提供了新的可能性。二是高导电性：导电性在室温（384 S m-1）和零下40°C（26 S m-1）都能维持在可观的水平，为电子设备在寒冷地带的稳定运行提供了支持。特性三：强大的表面粘附力：表面粘附力高达68.8 kPa，确保在恶劣条件下的牢固粘附，应对各种极端环境。PPL水凝胶传感器精确测量人体关节运动，为寒冷环境中的医疗监测提供创新解决方案。同时，利用PPL水凝胶传感器进行信息传输，通过摩尔斯电码实现加密，为通信领域带来了全新的安全标准。PPL水凝胶在极端条件下表现出色，更是有望推动在极端条件下软机器人领域的进一步发展。

研究成果在线发表Sensors and Actuators A: Physical杂志，题目为“Polydopamine-triggered adhesive and conductive hydrogel for Morse code communication at polar environments”。论文通讯作者为中国水产科学研究院吴立冬研究员，孙蒙蒙硕士为论文的第一作者。此项工作得到了国家自然科学基金（22176221）、中央级公益性科研经费（CAFS：2022A004 和 2020TD75）等项目的支持。

文章链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924424723006623