中心穆勇昌等的研究成果《Sustainable and Multi-Stimulus Response Coal-Based Carbon Quantum Dots Hydrogel for Wearable Sensors》在柔性电子材料领域取得重要进展。

本研究针对传统导电水凝胶环境不友好及单一响应的瓶颈问题，提出了一种绿色可持续的多响应导电水凝胶构建策略。通过以聚乙烯醇（PVA）为基体，引入煤基碳量子点（CDs）与碳化木质素（CL）作为双功能填料，利用氢键构建物理交联网络，成功制备了具有高性能与多刺激响应能力的复合水凝胶（CCP）。该材料在结构设计上实现了绿色来源、无毒制备与可循环利用的统一，同时兼具优异综合性能：其断裂伸长率达487%，拉伸强度为7.5 MPa，韧性达18.83 MJ/m³；导电率达到24.5 mS/m，并表现出优异的力学、电学及光响应特性。此外，该水凝胶可对压力、紫外光及pH等多种外界刺激产生灵敏响应。在应用方面，基于该水凝胶构建的可穿戴传感器能够精准监测人体关节运动及面部微表情变化，并可通过荧光变化实现对汗液pH的实时检测，用于反映人体代谢状态。同时，材料可通过热重塑实现循环再利用，力学性能恢复率达90%以上，有效降低电子废弃物问题。该研究从材料设计到应用实现了“高性能—多功能—可持续”的协同统一，为新一代绿色智能可穿戴传感材料的发展提供了重要思路。