近日，我校纺织服装学院王宗乾教授团队联合中国科学技术大学、安徽农业大学、清华大学合肥公共安全研究院等单位，在国际综合性期刊《Advanced Science》（中科院一区，IF=14.1）上发表了题为 “EGaIn-Activated Bioinspired Silk Micro/Nanofibril Eutectogels Breaking the Strength–Conductivity Trade-Off for High-Performance Wearable Bioelectronics” 的最新研究成果。安徽工程大学为论文通讯单位，团队教师杨海伟为第一作者。
柔性电子器件的发展迫切需要能同时承受机械形变并高效传导电信号的核心材料。传统低共熔凝胶往往面临力学性能与离子电导率难以兼得的困境。受自然界细胞外基质多尺度纤维网络结构的启发，王宗乾教授团队创新提出“原位解聚-绿色聚合”协同策略。该工作选用丝素纤维，利用特定的可聚合低共熔溶剂，通过热刺激将其原位解构为微纳米尺度的丝素原纤网络，作为天然增强骨架。随后，采用共晶镓铟合金（EGaIn）微液滴替代传统有毒化学引发剂，在室温下高效触发聚合反应，一步法制备出仿生凝胶。该方法全程无需紫外光辐照或外加交联剂，过程绿色、简便。得益于独特的仿生多尺度结构（微纳米原纤增强与动态氢键/配位键协同），所制备的凝胶材料实现了性能的突破性平衡：拉伸强度达1.25 MPa，韧性高达23.09 MJ m-3，断裂伸长率超过2280%，同时离子电导率高达1.51 S m-1。该材料还具备类似皮肤的柔软度、良好的环境稳定性及自修复能力。
基于其卓越性能，该凝胶在可穿戴生物电子领域展现出广阔应用前景。研究团队将其成功应用于高灵敏度应变传感器，可精准监测人体关节运动；构建了无线摩尔斯电码通信系统原型，为特殊场景下的信息传递提供了新思路；并将其作为表皮生物电极，实现了肌电、心电等生理信号的高质量监测，其信号质量优于部分商用电极。该研究不仅为破解低共熔凝胶力学-电学性能协同提升的难题提供了全新的仿生学解决思路和绿色制备方案，也为新一代高性能、生物相容性好的柔性电子与智能医疗器件开发提供了有力的材料平台，具有重要的科学意义与应用价值。
上述研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省优秀青年科学基金、安徽省重点研究与开发计划、安徽省高校协同创新项目项目的资助。