用于柔性传感的双形状记忆MXene基水凝胶的制备及性能研究.pdf

兼具优良导电性和多重形状记忆多功能水凝胶柔性传感器的构筑极具挑战。通过分子设计采用自由共聚和冷冻-解冻法将MXene纳米片引入兼具温度响应的高分子聚乙烯醇和金属离子响应的聚丙烯酸网络中，制备了具有双重形状记忆的导电水凝胶并构筑了应变传感器。采用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射及傅里叶红外光谱等技术研究了该纳米片和复合水凝胶的形貌及结构，研究了MXene含量对该水凝胶力学性能、导电性能及形状记忆性能的影响规律。研究表明：MXene纳米片均匀分散在复合水凝胶中，且与水凝胶网络通过氢键交联，这不仅强化了该水凝胶的力学性能，而且提高了双重形状记性水凝胶的形状固定率。其中，复合水凝胶的抗拉强度提升至236.10 kPa，是纯水凝胶的7.3倍，对铁离子的形状固定率从69.44%增加至94.44%，对温度响应的形状固定率从63.89%增加至88.89。该水凝胶传感器的信号在多次快速拉伸应变循环下表现出色的连续性和一致性，这为环境适应性柔性传感器的构筑提供了新思路。关键词：聚合物；纳米材料；凝胶；柔性传感器；力学性能中图分类号：TQ 427.26 文献标志码：A文章编号：0438-1157（2023）06-2699-09Fabrication and properties of dual shape memory MXene based hydrogels for flexible sensorYANG Qin,QIN Chuanjian,LI Mingzi,YANG Wenjing,ZHAO Weijie,LIU Hu(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xi an University of Architecture and Technology,Xi an 710055,Shaanxi,China)Abstract:The construction of multifunctional hydrogel flexible sensors with excellent conductivity and multiple shape memory is extremely challenging.Herein,MXene nanosheets were incorporated into both temperature-responsive polymer polyvinyl alcohol and metal ion-responsive polyacrylic acid networks by free copolymerization and freeze-thaw methods through molecular design to prepare a conductive hydrogel with dual shape memory and construct a strain sensor.The morphology and structure of MXene nanosheets and composite hydrogels were studied by transmission electron microscopy,scanning electron microscopy,X-ray diffraction and infrared spectroscopy,and the influence of MXene content on the mechanical properties,electrical conductivity and shape memory performance of the hydrogels were investigated.The research shows that MXene nanosheets uniformly dispersed in the hydrogel and crosslinked with the hydrogel network through hydrogen bonding,which not only strengthens the mechanical properties of the hydrogel,but also improves the shape fixation rate of the double shape memory DOI：10.11949/0438-1157.20230261收稿日期：2023-03-20 修回日期：2023-05-24通信作者及第一作者：杨琴（1974），女，博士，副教授，基金项目：陕西省自然科学基金项目(2023-JC-YB-478)；国家自然科学基金项目（52271189）引用本文：杨琴,秦传鉴,李明梓,杨文晶,赵卫杰,刘虎.用于柔性传感的双形状记忆MXene基水凝胶的制备及性能研究J.化工学报,2023,74(6):2699-2707Citation：YANG Qin,QIN Chuanjian,LI Mingzi,YANG Wenjing,ZHAO Weijie,LIU Hu.Fabrication and properties of dual shape memory MXene based hydrogels for flexible sensorJ.CIESC Journal,2023,74(6):2699-2707研究论文第74卷化 工 学 报hydrogel.The tensile strength of the composite hydrogel is increased to 236.10 kPa,7.3 times that of the pure water gel,the shape fixation rate of ferric ions increased from 69.44%to 94.44%,and the shape fixation rate of the temperature response increased from 63.89%to 88.89%.The signal of the hydrogel sensor showed excellent continuity and consistency under multiple rapid tensile strain cycles,which provides new ideas for the construction of environmentally adaptive flexible sensors.Key words:polymer;nanomaterials;gels;flexible sensor;mechanical properties引 言导电水凝胶以其可调的力学性能、类组织的柔软性、良好的生物学特性和优异的导电性能在柔性传 感1-3、可 穿 戴 电 子4-8、组 织 工 程9-11、电 子 皮肤12-13、软机器人14-15等领域具有广泛的应用前景。其中，水凝胶传感器能够准确地将外部变形转化为可记录的电信号，引起了研究者的极大关注16。然而，水凝胶传感器单一的形状、低的机械强度严重地阻碍了其在复杂环境中的实际应用17。形状记忆水 凝 胶（SMHs）因 其 对 温 度18-21、金 属 离 子22-23、pH24、光25等不同外界刺激而发生形状转变实现形状记忆，使其在复杂环境中具有潜在的应用26。而设计并构筑兼具形状记忆和优良导电性的水凝胶仍极具挑战。一种分层自组装策略被用来制备具有良好形状记忆性能的高韧性导电水凝胶，在聚乙烯醇(PVA)水凝胶基体中构建儿茶酚-Fe3+组装的策略中，Fe3+不仅赋予水凝胶导电性能且通过配位作用使水凝胶的临时形状固定而实现形状记忆性，该水凝胶有望用于柔性可穿戴电子设备和智能驱动器等领域27。另外，盐介导SMHs策略也被用来构筑柔性传感器，该传感器不仅可通过形状变化来检测盐溶液，而且可用于检测人体运动产生的电信号而监测人体健康20。尽管研究者设计并制备了具有优良导电性的SMHs，但其形状记忆方式单一且对导电和形状记忆的规律研究较少，而这对设计构筑多功能环境适应性导电SMHs柔性传感具有重要意义。MXene以其大的比表面积、优异的亲水性和高的电导率等特点成为增强水凝胶电导性能的理想候选材料28-30。本文通过分子设计将高电导性的MXene纳米片引入兼具温度响应的PVA和金属离子响应的聚丙烯酸(PAA)网络系统中，采用自由共聚和冷冻-解冻法制备了具有双重形状记忆的MXene/PVA/PAA导电水凝胶，使其在复杂环境下的应用成为可能，这可为新型柔性传感器的发展提供借鉴。1 实验部分1.1 主要试剂与仪器丙烯酸（AA），生化试剂，北京奥博星生物技术有限公司；PVA，分析纯，广东光华科技股份有限公司；过硫酸铵(APS)，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；氟化锂，分析纯，康迪斯化工（湖北）有限公司；Ti3AlC2，分析纯，上海易恩化学技术有限公司。傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR，Nicolet iS5)，美国Thermofisher Scientific公司；场发射扫描电子显微镜(SEM，Gemini SEM 500)，德国 ZEISS公司；X射线衍射仪(XRD，UltimaIV)，日本理学株式会社；万能力学试验机(CMT6103型)，美特斯工业系统(中国)有限公司；场发射透射电子显微镜(TEM，Talos F200X),美国Thermofisher Scientific公司。1.2 MXene/PVA/PAA水凝胶的制备MXene 纳米片制备见文献31。取 3.5 g PVA、0.05 g N,N-亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中加适量去离子水，90加热使其溶解，冷却至室温后加入MXene 溶液(质量分数为 0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%)、1.5 ml PAA、0.2 g APS，搅拌均匀后移至模具，于70加热，再置于冰箱冷冻。将模具从冰箱中取出室温解冻使其内部分子链结晶更充分，如此冷冻-解冻循环三次后取出模具中成型的水凝胶，即得到MXene/PVA/PAA水凝胶系列样品。1.3 MXene纳米片及MXene/PVA/PAA水凝胶的形貌和结构表征取少量 MXene溶液滴在载有超薄碳膜的铜网上，烘干，制得样品，通过TEM观察样品的形貌；将液氮中淬断的 MXene/PVA/PAA水凝胶样品表面进行喷金处理，用SEM观察样品的显微形貌；用干燥的 KBr 粉末对 PVA、PAA、PVA/PAA、MXene/PVA/PAA水凝胶，MXene纳米片样品进行压片，进行FT-IR测试；采用XRD检测MXene纳米片、PVA/PAA水凝胶及 MXene/PVA/PAA 水凝胶样品在 40 kV 和200 mA下产生的衍射峰，扫描角度（2）为580，第6期扫描速度为2()min-1。1.4 MXene/PVA/PAA 水凝胶的力学性能测试和交联密度计算水凝胶样品切割成20 mm10 mm2 mm。将样品放置在万能试验机进行拉伸测试，拉伸速率为1 mms-1，根据式（1）和式（2）计算应力和应变，绘制出应力-应变曲线：=L-L0L0(1)=FA(2)式中，L为拉伸后长度，m；L0为原始凝胶长度,m；是应变；F是压力,N；A是受力面面积,m2；是应力,MPa。水凝胶具有一定的弹性，与橡胶相似，所以凝胶内的有效交联密度可以通过橡胶的熵弹性理论计算：=VeRT(-12)(3)式中，为拉伸应力，MPa；为拉伸比；Ve为有效的交联密度，10-4 molcm-3；R为气体常数；T为热力学温度，K。1.5 MXene/PVA/PAA 水凝胶的导电性能及应变传感性能测试首先，将10mm10 mm2mm水凝胶样品用两个铜片夹住，连接电化学工作站。先测量样品的开路电压作为工作电压，再测试样品的交流阻抗谱。再将2 mm10 mm60 mm水凝胶样品的两端进行等速拉伸和不等速拉伸，观察并记录关节运动时对应电阻的变化，计算出相对电阻，绘制相对电阻随时间变化曲线。相对电阻计算见式（4），电导率计算见式（5），对应变的灵敏因子（GF）见式（6）：RR0=R-R0R0(4)=drs(5)GF=R R0(6)式中，R为相对电阻变化量，；R0为无应变电阻，；R为实时电阻，；s为水凝胶样品的截面积，m2；是电导率，Sm-1；d为水凝胶样品的长度，m1.6 MXene/PVA/PAA 水凝胶的形状记忆性能测试水凝胶形状记忆性能测试分为温度响应形状记忆性能测试和Fe3+响应形状记忆性能测试，实验采用“U-shape”法定量测试水凝胶形状固定率(Rf)。温度响应形状记忆性能测试：先将制备好的圆柱形水凝胶样品于60热水中浸泡后使用外力弯曲成180的“U”形，然后置于冰箱冷冻6 h后，置于室温下解冻1 h，撤去外力，凝胶形状固定，测量其固定角度。Fe3+响应形状记忆性能测试：先将制备好的圆柱形水凝胶样品用外力弯曲成180的“U”形，再置于 0.1 molL-1 FeCl3溶液一定时间后，测量其固定角度。样品的Rf采用式（7）计算：Rf=fi(7)式中，i代表初始固定的角度，（）；f代表最终的残余角度，（）。2 结果与讨论2.1 MXene和MXene/PVA/PAA水凝胶的结构与形貌2.1.1 MXene及 MXene/PVA/PAA 水凝胶的形貌分析 图 1（a）(c）是 MXene纳米片的 TEM 及其元素映射图像，从中可以看出 MXene 呈现出明显的片状，Ti、F、O 和 C 元素均匀地分布在 MXene 纳米片中。图 1（d）是 MXene/PVA/PAA 水凝胶的宏观照片，其冻干后截面的显微形貌及元素映射图像如图1（e）、（f）所示，可见该水凝胶中含有MXene特有的元素F和Ti，结合下文FT-IR和XRD的分析可以证明均匀分散在水凝胶中的层状结构是MXene纳米片。2.1.2 MXene/PVA/PAA水凝胶的FT-IR分析 图2是MXene/PVA/PAA、PVA/PAA、PVA、PAA水凝胶及MXene的FT-IR曲线。其中，在MXene的FT-IR曲线中，1640 cm-1处是MXene上OH的伸缩振动峰，620 cm-1处是 MXene上 TiO的拉伸振动峰；PVA、PAA、PVA/PAA 和 MXene/PVA/PAA 水凝胶分别保持了 PVA 在 3320 cm-1（OH）、2910 cm-1（CH）、1640 cm-1（吸收水汽的吸收峰）的特征峰，这充分说明聚合过程并没有改变PVA及PAA的基本化学骨架，即这几种水凝胶通过物理交联形成网络结构；而MXene/PVA/PAA水凝胶在3320 cm-1（OH）相较于PVA/PAA水凝胶在3350 cm-1（OH）处的特征峰发生了明显的红移，说明MXene表面大量的羟基与水凝胶中PVA形成了氢键；MXene/PVA/PAA水凝胶在1645 cm-1处的新峰证实了MXene与PAA的羧基2701第74卷化 工 学 报之间相互作用，表明在凝胶化过程中形成了强氢键31；这也进一步说明MXene成功掺杂进水凝胶网络，与其SEM的结论一致。2.1.3 MXene/PVA/PAA 水凝胶的 XRD 分析 图 3是 MXene 纳米片、PVA/PAA 和 MXene/PVA/PAA 水凝胶的XRD谱图。其中MXene样品（002）晶面特征衍射峰与文献一致32。PVA/PAA样品在41的衍射峰为纯水的衍射峰，在21的衍射峰为PVA/PAA水凝胶网络中PVA晶体（101）晶面的衍射峰33，这说明PVA/PAA 水凝胶中存在微晶区。MXene/PVA/PAA样品中 21的衍射峰说明该水凝胶在冷冻过程中PVA分子间依然可形成微晶区域，而MXene在7的衍射峰在水凝胶中由于含量极少并且受到水凝胶的影响向左移34。结合红外光谱，MXene/PVA/PAA水凝胶网络中存在氢键和微晶两种物理交联点，其形成示意图如图4所示。2.2 MXene/PVA/PAA水凝胶的力学性能分析图 5 是 MXene 含量对 PVA/PAA 水凝胶力学性能的影响。如图5(a)所示，PVA/PAA水凝胶拉伸应力 为 31.96 kPa，断 裂 伸 长 率 为 265%，而 MXene/PVA/PAA水凝胶随着MXene含量的增加其抗拉强度显著提高，当MXene含量为0.08%（质量）时，其抗拉强度是未加入 MXene 的 PVA/PAA 水凝胶的 7.3倍，增加至236.10 kPa，这是因为MXene表面大量的图1 MXene的TEM图像(a)；MXene的元素映射照片(b)、(c)；MXene/PVA/PAA水凝胶照片(d);MXene/PVA/PAA水凝胶的SEM图像(e)；MXene/PVA/PAA水凝胶的元素映射图像（f）Fig.1 TEM image of MXene(a);Element mapping images of MXene(b),(c);Photo of MXene/PVA/PAA hydrogel(d);SEM image of MXene/PVA/PAA hydrogel(e);Element mapping images of MXene/PVA/PAA hydrogel(f)图2 MXene/PVA/PAA水凝胶、MXene、PVA/PAA水凝胶、PVA水凝胶和PAA水凝胶的FT-IR光谱Fig.2 FT-IR spectra of MXene/PVA/PAA hydrogel,MXene,PVA/PAA hydrogel,PVA hydrogel and PAA 第6期OH、F、O等官能团与PVA中的羟基、PAA中的羧基形成氢键，这些新的物理交联点使水凝胶的网络更加致密，增强了MXene/PVA/PAA水凝胶的抗拉强度；同时，MXene/PVA/PAA水凝胶的断裂伸长率随着MXene量的增加表现出先增后减的趋势，当加入0.08%（质量）MXene溶液时，断裂伸长率减小，这可能是由于当MXene量超过阈值后，MXene纳米片层的堆积和团聚造成力学性能降低。图5(b)表明随着MXene含量的增加，该水凝胶的杨氏模量和交联密度都呈现出明显增加的趋势，这说明适量的MXene纳米片分散在水凝胶中可显著增强其力学性能。因为MXene表面大量的OH、F等基团与PAA和PVA中的COOH或OH以氢键的方式形成新的物理交联点，此交联点作为能量耗散机制，通过自身的断裂而吸收断裂能，从而增加了MXene/PVA/PAA水凝胶网络的强度，使水凝胶抗拉强度和断裂伸长率显著增大，同时，MXene表面活性基团与PVA、PAA的交联，使高分子链之间的连接更加牢固，网络结构更致密，从而使交联密度显著增加；当MXene含量为0.10%（质量）时，可以看到交联密度与含量为0.08%（质量）时接近，说明MXene的含量为 0.08%（质量）时力学性能最好，掺入过多的图5 MXene/PVA/PAA水凝胶的力学性能Fig.5 Mechanical properties of MXene/PVA/PAA hydrogel图3 MXene/PVA/PAA水凝胶、PVA/PAA水凝胶和MXene的XRD谱图Fig.3 XRD patterns of MXene/PVA/PAA hydrogel,PVA/PAA hydrogel and MXene图4 MXene/PVA/PAA水凝胶的制备示意图Fig.4 Schematic diagram of preparation of MXene/PVA/PAA hydrogel2703第74卷化 工 学 报MXene会导致其在水凝胶内部团聚造成水凝胶的力学性能下降。2.3 MXene/PVA/PAA 水凝胶的形状记忆性能分析为了观察MXene/PVA/PAA水凝胶的温度的形状记忆性，将水凝胶固定成“S”形状，进行冷冻解冻处理，以获得“S”形临时形状，将该临时形状的水凝胶浸入60的水中，它可以恢复至其原始形状，其示意过程如图6(a)，这表明MXene/PVA/PAA水凝胶具有温度响应性。为了观察MXene/PVA/PAA水凝胶对Fe3+刺激响应的形状记忆性，将水凝胶固定成螺旋形状，在0.1 molL-1 FeCl3溶液中浸泡，可以获得临时形状为螺旋形的水凝胶，将变形的水凝胶浸入0.3 molL-1 EDTA溶液中，它可以恢复至其原始形状，其 示 意 过 程 如 图 6(b)所 示，图 6(a)、(b)表 明MXene/PVA/PAA水凝胶对温度和Fe3+的刺激具有双形状记忆性。图6(c)显示了MXene含量对水凝胶温度响应的Rf的影响。Rf随 MXene 含量的增加先增后减，MXene含量为0时，水凝胶的Rf为63.89%，当MXene含量为0.10%(质量)时，其Rf最高为88.89，而随着MXene含量的进一步增加，水凝胶的形状记忆率会随之不断降低。这主要是由于 MXene 含量低于0.10%（质量）时，随着MXene含量增加，MXene/PVA/PAA水凝胶的交联密度增大，促进了该水凝胶网络中的微晶部分相互交联，增强了该水凝胶的临时形状固定率。当MXene含量高于0.10%（质量）时，较多的纳米片使该水凝胶的交联点增多使凝胶的无序性增加，这在一定程度上降低了MXene/PVA/PAA水凝胶中的微晶作用，而不利于其临时形状的固定。而将处于临时形状的MXene/PVA/PAA水凝胶浸入60的水中，由于水凝胶中的微晶在热的作用下被完全破坏，该水凝胶由临时形状恢复至永久形状。MXene的含量对 MXene/PVA/PAA 水凝胶临时形状固定率Rf有显著的影响。从图6(d)可以看出，图6 MXene/PVA/PAA水凝胶在不同刺激下的形状记忆示意图：（a）温度，（b）Fe3+;MXene含量对PVA/PAA/MXene水凝胶在不同刺激下的Rf影响:(c)温度,(d)Fe3+Fig.6 Shape memory and recovery images under different stimuli:(a)temperature,(b)Fe3+;the effect of MXene content on Rf of PVA/PAA/MXene hydrogel under different stimuli:(c)temperature,(d)Fe3+第6期随着MXene含量的增加，水凝胶的Rf也呈现出先增后减的趋势，在MXene含量为0时，其Rf为69.44%，在 含 量 为 0.02%0.04%时，其 Rf显 著 增 加 至94.44%。这是因为MXene表面含有大量的F，Fe3+在与PAA高分子链上的COOH配位的同时，还可以与MXene形成大量的配位键，增加了水凝胶网络中配位键的数量从而增加了其形状固定率，而MXene含量过高时，水凝胶的交联密度增大，其网络过于密集，水凝胶表面大量的配位键堵塞网络内部通路致使过多Fe3+无法渗入水凝胶内部，因此水凝胶的Rf降低。由于EDTA与水凝胶中的Fe3+的配位能力强于COOH与Fe3+的配位能力，当临时形状的水凝胶浸泡于EDTA溶液中时，EDTA可以有效提取水凝胶中的Fe3+，从而使水凝胶由临时形状恢复到永久形状。2.4 MXene/PVA/PAA水凝胶传感器图7为MXene/PVA/PAA水凝胶柔性传感性能。如图 7(a)所示，随着 MXene 质量分数由 0 增加到0.10%，复合水凝胶的电导率由 1.03 Sm-1增加至1.35 Sm-1，这与文献报道复合水凝胶的电导率随MXene含量的增加而增加一致34。一方面，MXene纳米片之间形成的间隙为MXene/PVA/PAA水凝胶中离子的运动提供了通道使该水凝胶的电导率增加；另一方面，MXene/PVA/PAA水凝胶中含有PVA微结晶区，当MXene含量较低时，该水凝胶的交联密度低，MXene分布相对分散，难以与相邻的MXene形成长程有效的导电通路，加入 MXene 后 MXene/PVA/PAA 水凝胶的交联密度显著升高，其中的MXene距离明显缩小，这为水凝胶中的电子移动提图7 MXene/PVA/PAA水凝胶传感器的电导性能:(a)MXene含量对MXene/PVA/PAA水凝胶的电导率影响；(b)MXene含量为0.10%（质量）的复合水凝胶在频率为每秒1次的拉伸应变循环下相对电阻变化率-时间曲线；(c)1 s循环2次变为2.5 s循环1次下相对电阻变化率-时间曲线；（d）不同应变下的灵敏因子曲线Fig.7 Conductivity of MXene/PVA/PAA hydrogel sensor:(a)the effect of MXene content on the conductivity of MXene/PVA/PAA hydrogel;(b)the relative resistance change rate-time curve of relative resistance of composite hydrogel with 0.10%(mass)MXene content under tensile strain cycle with frequency of 1 time per second;(c)the relative resistance change rate-time curve of relative resistance under 2 cycles of 1 s to 1 cycle of 2.5 s;(d)gauge factor curves under different strains2705第74卷化 工 学 报供了通路，使复合水凝胶的电导率显著增加。图7(b)是水凝胶在多次快速拉伸应变循环下的相对电阻变化率-时间曲线，随着拉伸应变从起始增加到20%，1 s 循环 1 次，相对电阻变化率也从 0 增加到5.6，同时在拉伸应变不变的情况下，电阻变化率基本稳定在某一恒定值并且在拉伸应变回到初始状态的过程中，电阻信号也随之回到初始值，表现出优良的电稳定性，说明快速响应的导电水凝胶能够检测到高速运动。为了进一步证明传感器信号的连续性和一致性，图7(c)显示了拉伸应变从60%增加到100%时相对电阻在不同拉伸应变频率下的变化率，随着应变拉伸频率由1 s循环2次变为2.5 s循环1次，相对电阻变化率也表现出了相应的由快变慢，表明了水凝胶对感知外界应力拥有较优异的灵敏性。结合图7(b)、(c)可以看出，传感器的信号在不同的拉伸条件下表现出了不同的响应度，这是因为随着拉伸变化，该导电水凝胶中MXene间距发生变化，其电子传输的多孔微观结构发生变化，相对电阻也随之发生改变。该水凝胶传感器的灵敏因子如图7(d)所示，在20%、60%及100%的拉伸应变中其灵敏因子分别是0.28、0.49及0.75，与文献中同类型水凝胶传感器在相近条件下的灵敏因子接近35，这表明该水凝胶可作为检测人体运动的可穿戴应变生物传感器。3 结论制备了对温度和Fe3+的双刺激响应的形状记忆导电水凝胶 MXene/PVA/PAA。该水凝胶中 MXene主要以氢键分散在PVA和PAA形成的双网络结构中。网络中PVA的微晶作用使其对温度刺激具有形状记忆性，Fe3+与PAA中羧基的配位作用使该水凝胶同时也具有Fe3+刺激响应的形状记忆性，而适量的MXene不仅使水凝胶的断裂应力由31.96 kPa提高到 236.10 kPa，断裂伸长率由 265%提高到341%，而且显著地增强了温度及Fe3+双刺激形状记忆水凝胶的形状固定率，使其分别从 63.89%、69.44%相应地增加到 88.89%和 94.44%。此外，MXene纳米片赋予该双刺激响应形状记忆水凝胶优良的导电性，使该水凝胶不仅可作为柔性传感器实现对人体运动可靠监测，也可用作柔性温度报警器来检测环境温度。MXene/PVA/PAA导电水凝胶中两个互不干扰的作用力可作为独立的控制临时形状的开关，在外界刺激下，记忆不同的临时形状，实现多重形状记忆传感功能，这将为水凝胶在复杂特殊环境下的温控开关、软机器人及柔性电子皮肤等领域的应用提供借鉴。参考文献1Liu H,Du C,Liao L,et al.Approaching intrinsic dynamics of MXenes hybrid hydrogel for 3D printed multimodal intelligent devices with ultrahigh super elasticity and temperature sensitivityJ.Nature Communications,2022,13(1):1-11.2Ohm Y,Pan C,Ford 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