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新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

自带修复力的软体战士!GelMA水凝胶让穿戴设备更聪明

发布时间:2025-06-11       来源:中新康明


随着科技的发展,智能穿戴设备越来越普及,从健康手环到智能衣服,大家对这些设备的期待也越来越高。尤其是在医疗健康监测方面,能够实时、准确地捕捉身体的各种信号,帮助我们更好地了解自身状况,是未来发展的重要方向。而作为这些智能设备的“软硬件”关键——柔性材料,也正在不断地被创新和升级。

今天我们要聊的,就是一种在智能穿戴领域大放异彩的材料——GelMA水凝胶。

什么是GelMA水凝胶?

GelMA,全名叫做甲基丙烯酰化明胶,是一种类似果冻的水凝胶材料,生物相容性很好,和人体组织的软硬度很接近。这让它特别适合贴近皮肤,甚至植入体内使用,不会引起不适或者排斥反应。简单来说,GelMA水凝胶就是一种柔软、湿润、亲肤的“软材料”,能和人体“打成一片”。

不过,传统的GelMA水凝胶也有它的“烦恼”——机械强度不足,容易撕裂,弹性也不够好。更重要的是,一旦损坏,基本修复不了,这对于长期使用的可穿戴设备来说,可不太靠谱。

新突破:可拉伸且自修复的GelMA水凝胶

科研人员这次对GelMA做了大改造。他们将聚乙烯醇(PVA)和一些特殊的小分子掺杂进去,还采用了两步聚合工艺,赋予GelMA水凝胶新的“技能”——自修复和可逆交联。

简单来说,这种水凝胶内部有“可拆卸”的交联键(像拼图块一样可以重新拼合),让它一旦被拉伤或者割裂后,能够在室温下自动愈合,恢复原有的强度和功能。这样一来,即使穿戴设备发生了小损伤,也不用担心性能大打折扣,使用寿命大大提升。

值得一提的是,中新康明专注于GelMA水凝胶的制备和定制,拥有成熟的制备工艺和大规模生产能力。公司不仅能够满足客户多样化的需求,还积极推动材料在可穿戴传感器等应用领域的深度开发,致力于为合作伙伴提供高质量的定制产品和批量供应方案。

性能表现:拉伸有劲儿,自愈够快

新型GelMA水凝胶的表现真是让人眼前一亮。它不仅能承受较大程度的拉伸,弹性好,硬度适中,而且修复效果也很给力。实验显示,这种水凝胶在多次损伤和愈合后,性能依然稳定,能够保持电导率和力学性能的完整。

这意味着在实际应用中,它可以做成柔软的传感器,牢牢贴合在皮肤上,即使因为运动或者摩擦导致材料出现裂痕,也能自己“长好”,不影响检测功能。

传感器应用:从运动监测到发音识别

基于这种GelMA水凝胶,研究团队开发出了高灵敏度的应变传感器。这种传感器能够精准地捕捉手指、手腕、肘部、膝盖等关节的弯曲动作,实时反映人体运动状态。无论是跑步时的步伐变化,还是手势动作的细微变化,都能清晰监测。

不仅如此,它还能用来监测面部表情变化,比如脸颊的凸起,甚至呼吸、吞咽和喝水的动作。更有意思的是,这种传感器还能够辅助语音识别,捕捉嘴唇和舌头的运动,从而分析发音。这对于语音康复训练、智能助理等领域都有巨大潜力。

新材料的未来展望

当然,GelMA水凝胶的研发还在持续推进,未来可能会结合更多功能,比如更高的灵敏度、更长的寿命、更方便的生产工艺。与此同时,像中新康明这样的专业公司,也正致力于这类高性能水凝胶的制备和定制,具备大规模生产能力,推动其在实际产品中的广泛应用。

对于用户来说,这意味着未来我们能穿戴上更智能、更舒适、更耐用的设备,真正实现科技助力健康生活。

 

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