国立釜庆大学与KIST开发可用海水发电的可穿戴传感器用水凝胶

Published 13 Mar.2025 09:51(KST)

Updated 31 Jul.2025 22:41(KST)

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国立釜庆大学 Kim Yonghyeon 教授与韩国科学技术研究院 Kim Minseok 博士研究团队成果刊登国际期刊《Chemical Engineering Journal》

一种导电性好、柔韧性强，并且还能利用海水发电的下一代水凝胶被开发出来，备受关注。

国立釜庆大学显示与半导体工程专业的 Kim Yonghyeon 教授与韩国科学技术研究院（KIST）的 Kim Minseok 博士等研究团队，将羧甲基纤维素（CMC）和聚乙烯醇（PVA）与导电高分子材料 PEDOT:PSS（poly(3,4-Ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)）结合，制备出了这种水凝胶。

金容贤教授研究团队。

PEDOT:PSS 是提升以 CMC-PVA 为基础的水凝胶电导率和机械强度的关键材料。由 Kim Yonghyeon 教授创办的教师创业企业 AH Materials 开发的这一材料，即使在反复运动的情况下也能保持稳定的电信号，并通过加入交联剂进一步改善了耐久性和性能。

此次开发的水凝胶兼具优异的电学特性以及机械柔韧性和可拉伸性，可贴附于皮肤，作为可实时感知人体运动的可穿戴传感器加以利用。

研究团队将用该水凝胶制成的传感器贴附在人体多个部位，对生物信号进行监测，并利用人工智能对数据进行分析，验证了其较高的准确度。凭借优异特性，该水凝胶不仅可以贴附在皮肤上，还可以通过与服装一体化的方式加以应用，有望大幅提升医疗服务的便捷性和准确性。

尤其是研究团队还验证了这种水凝胶作为环保可再生能源材料的潜力。研究团队利用水凝胶内部水分与海水之间的离子浓度差进行发电实验，结果确认其可产生足以点亮发光二极管（LED）的电压。

相关研究成果以题为《Extremely-low electrical-hysteresis hydrogels for multifunctional wearable sensors and osmotic power generators》的论文形式，近日发表在化学工程领域的世界权威国际学术期刊（影响因子为13.4）上。

本次研究的负责人 Kim Yonghyeon 教授表示：“这种同时具备导电性和柔韧性的新型水凝胶，有望推动与人体自然融合的可穿戴设备开发，并促进软电子工程领域的发展。”

Kim Minseok 博士则表示：“利用自然界盐分进行发电，将为可持续能源领域的发展提供新的突破口。”