类型b：学术报告（综述类论文）

作者与发表信息
本文由Shumaila Ijaz（深圳大学第一附属医院烧伤整形外科、伤口修复科、深圳转化医学研究所）、Jia Wan（深圳市第二人民医院医学创新技术转化中心）、Naila Ijaz（巴基斯坦费萨拉巴德农业大学物理系纳米复合材料实验室）等学者共同完成，发表于期刊《Advances in Colloid and Interface Science》2025年第344卷，文章编号103610。

主题与背景
本文题为《面向柔性传感器应用的先进导电共晶凝胶材料》（Advanced Conductive Eutectogel Material for Flexible Sensor Applications），是一篇系统性综述，聚焦于共晶凝胶（eutectogel）这一新兴多功能软材料的合成策略、性能优化及其在可穿戴健康监测、柔性电子和生物医学等领域的应用。随着机器人技术、电子和医疗行业对柔性多功能设备的需求增长，传统材料在性能、可持续性和标准符合性方面表现不足。共晶凝胶通过结合凝胶材料与共晶系统的优势，成为解决这一挑战的关键材料。

主要观点与论据

1. 共晶凝胶的设计与合成机制

   • 分类依据：共晶凝胶的合成方法可分为三类：
     
     • 纯单体聚合网络（如丙烯酰胺自由基聚合），通过光引发剂（如Irgacure-2959）触发动态界面反应，形成具有自修复特性的网络。
       
     • 单体与高分子共聚网络，例如通过引入多糖（如黄原胶）增强热稳定性和生物降解性。
       
     • 纯高分子网络，如利用天然深共晶溶剂（NADES）与聚合物（如聚乙烯醇）物理交联。
       
   • 关键创新：
     
     • 双交联策略（物理与化学交联结合）可同时提升机械强度（如拉伸强度达20.2 MPa）和导电性（如10.29 mS/cm）。
       
     • 动态金属配位键（如Fe³⁺-羧基配位）赋予材料自修复能力（效率>90%）。
       

2. 共晶凝胶的优异性能

   • 机械性能：通过断裂伸长率（可达1500%）、弹性模量和断裂韧性等指标衡量，优于传统水凝胶。例如，肽增强共晶凝胶在循环拉伸测试中能量损耗仅0.88%（第五次循环）。
     
   • 自粘附性：依赖氢键和离子相互作用，对玻璃、金属和皮肤的粘附强度分别达13.92 kPa、35.5 kPa和39.7 kPa（图4）。
     
   • 自修复性：水下6小时内修复效率达95%（图5），归因于动态氢键和疏水相互作用。
     
   • 导电性：深共晶溶剂（DES）提供离子传导路径，最高电导率达15.7 mS/cm（表1）。
     

3. 应用领域

   • 可穿戴健康监测：共晶凝胶传感器可实时采集体温、血氧和运动信号，解决刚性传感器与皮肤模量不匹配的问题。
     
   • 能源存储：作为固态电解质，共晶凝胶在超级电容器中表现优异（电导率5.7 mS/cm）。
     
   • 生物医学：仿细胞外基质的生物相容性使其适用于药物递送（如靶向癌细胞）和组织工程。
     

支持理论与证据
- 材料表征数据：
- FTIR和XPS证实了氢键和金属配位键的存在（如O-H伸缩振动峰位于3300–3400 cm⁻¹）。
- 流变学测试显示储能模量（G’）始终高于损耗模量（G”），表明凝胶结构稳定。
- 对比分析：与传统水凝胶相比，共晶凝胶在低温（-50°C）和高温（180°C）下仍保持性能（图4b5-b7），而水凝胶因水分蒸发易失效。

论文意义与价值
1. 科学价值：系统梳理了共晶凝胶的合成-性能-应用关系，填补了该领域缺乏全面设计策略和制备技术的空白。
2. 应用价值：为柔性电子、软体机器人和个性化医疗提供了材料解决方案，例如可贴合关节的应变传感器和可穿戴生物电极。
3. 前瞻性观点：提出共晶凝胶与下一代柔性技术的集成方向，如通过纳米结构电极提升能量密度。

亮点总结
- 方法创新：首次提出“单体捕获”合成法（Monomer Trapping），利用动态纳米限域效应增强机械性能。
- 性能突破：实现了拉伸性、导电性和自修复性的协同优化（如双网络共晶凝胶的断裂韧性达62.7 MJ/m³）。
- 跨学科应用：推动材料科学、生物医学和电子工程的交叉融合，例如生物相容性共晶凝胶用于ECG监测。

其他有价值内容
- 环境友好性：DES的低毒性和可降解性（如胆碱-尿素体系）符合绿色化学原则。
- 技术挑战：指出共晶凝胶量产化面临的难题，如长期稳定性（>30天）和成本控制（如离子液体的高价格）。