近期，我院臧晓玲副教授报道了一种生物质超分子离子水凝胶材料用于智能传感传感。该以工作题目为“Intelligent electronic sensors enabled by metal-coordination reinforced lignin-based supramolecular hydrogels with remarkable mechanical performance”发表于 Chemical Engineering Journal ，第一作者为北京工商大学硕士生宗佳乐，通讯作者为北京工商大学臧晓玲副教授。

生物质水凝胶得益于其特殊的多孔网络、良好的柔韧性和优异的生物相容性，正在成为智能电子传感器的有前景候选材料。然而，传统的生物质水凝胶通常固有地表现出较差的机械性能，从而限制了其在智能传感领域的广泛应用。因此，开发新的策略来提高生物质水凝胶的机械强度以实现优异的传感性能，已成为智能电子传感领域的关键问题。

图1. LS-PVA/Al³⁺水凝胶基传感器制备与应用

本研究通过自组装策略，利用Al³⁺的配位效应开发了一种基于木质素磺酸盐-聚乙烯醇（LS-PVA/Al³⁺）的超分子离子水凝胶，用于制造水凝胶基传感器。一方面，水凝胶中的超分子双网络结构有助于形成更多的物理交联点，从而显著提升力学性能；另一方面，超分子离子水凝胶中的金属配位作用可为智能传感提供高效的连续离子传导网络，同时保持优异的力学性能。因此，超分子中LS/PVA和Al³⁺/LS的双重物理网络将增强其机械性能，有利于在宽应变范围内产生可靠、可重复的电信号，用于智能传感。

图2. LS-PVA/Al³⁺水凝胶力学性能

图3. LS-PVA/Al³⁺水凝胶传感性能

基于LS-PVA/Al³⁺水凝胶的传感器表现出优异的拉伸和压缩传感性能，具有宽传感范围、快速响应和优异的循环稳定性。此外，该传感器在100-200%应变范围内的GF为2.62。而且，基于LS-PVA/Al³⁺超分子离子水凝胶的传感器可以实时监测各种人体运动，还可以应用于智能医疗系统，医生和患者通过准确识别手指弯曲产生的摩斯密码信号，实现实时诊断和互动。这项工作为超分子水凝胶的制备及其在智能电子传感器中的应用提供了有效策略。