近日，我院“先进高分子功能复合材料团队”在橡胶基柔性可穿戴多功能传感器材料领域取得新进展，相关成果以《叶片分层脉网络模拟弹性体用于双模式协同呼吸监测》（Leaf Hierarchical Venation Network-Mimetic Elastomer for Dual-Mode Synergistic Respiration Monitoring）为题，发表于国际顶级材料综合期刊《Advanced Functional Materials》。该论文以我院化学2023级硕士生林子浩为第一作者，徐传辉教授为通讯作者。
弹性体材料因同时具备高强度、高刚度、高韧性、高环境稳定性与高导电性，在软机器人、人造肌肉及软离子电子器件等前沿领域应用潜力巨大，成为多功能柔性材料领域的研究重点。但这些性能在本质上存在互斥性，如何将其有效整合于单一弹性体中，始终是制约该材料发展的根本性挑战。
近年来，科研领域通过分子与结构工程结合合成化学的仿生设计思路，搭配 3D 打印、定向冻结等先进制造技术，为突破这一性能整合瓶颈提供了新路径，显著推动了弹性体材料的发展。然而，现有方法多依赖复杂工艺或高能耗条件，如何以简便、低能耗方式实现弹性体中复杂有序结构的复制，仍是当前研究需要解决的难点。
针对这一关键问题，该工作提出创新解决方案：模拟叶脉结构的四个核心功能单元，采用自下而上的策略，以简单低能耗方法开发出具有双模式协同呼吸监测功能的高性能仿生弹性体。具体而言，团队以羧甲基壳聚糖（CMCS）模拟纤维素的 β-(1→4)- 糖苷骨架，实现材料增强；通过铜离子（Cu²⁺）配位模拟木质素的作用，赋予材料增韧性能；利用羧基丁苯橡胶（XSBR）提供类似叶肉的弹性基体；再通过深共晶溶剂（DES）渗透形成离子通道，保障高效电荷传输，最终实现多性能的协同集成。
该论文得到了国家自然科学基金、广西自然基金重点项目、广西重大人才计划的资助。
文章链接：http://doi.org/10.1002/adfm.202519321
一审一校：徐传辉 黄 柏
二审二校：尹诗斌 李丽敏
三审三校：周立亚 刘 丽
