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  水凝膠傳感器在智能穿戴、柔性電子設備、生物工程等多交叉領(lǐng)域有重要的應用前景。然而，水凝膠傳感器通常存在制備復雜、力學性能差、抗疲勞性差、響應速度慢、缺乏有效回收策略等缺點。此外，實際應用時，通常需要將諸如拉伸性、強韌性、大形變下低滯后等相互沖突的機械性能集成到系統(tǒng)中，這些都嚴重制約著水凝膠傳感器的發(fā)展和應用。

  基于此，西華師范大學劉琦課題組與北京交通大學張興華教授合作報道了以g-C₃N₄作為唯一光引發(fā)劑，在可見光下，原位快速引發(fā)制備低滯后、高回彈和可回收的異質(zhì)結(jié)構(gòu)水凝膠（TCPH）。并論證了g-C₃N₄的原位引發(fā)-原位糾纏的水凝膠增強機制。在使用階段，TCPH傳感器表現(xiàn)出優(yōu)異的回彈性、低的能量耗散、理想的柔韌性、出色的抗疲勞、高導電性和快速響應能力。在TCPH壽命末期（End-of-Life, EOL），利用g-C₃N₄的光降解能力和水凝膠基質(zhì)的吸附功能之間的協(xié)同作用，TCPH廢棄物可轉(zhuǎn)化為水修復材料，實現(xiàn)對水中有機污染物快速降解。 

  總之，該工作基于g-C₃N₄作為光引發(fā)劑，在可見光下引發(fā)聚合，快速大規(guī)模制備出強韌、靈敏和可回收的水凝膠傳感器。該策略以g-C₃N₄作為TCPH水凝膠的關(guān)鍵模塊，致力于在材料的功能性和可持續(xù)性之間取得平衡，有效降低制造能耗，提高工作性能，并最大限度地減少資源浪費和環(huán)境危害。

  以上研究成果近期以“Rapid Preparation Triggered by Visible Light for Tough Hydrogel Sensors with Low Hysteresis and High Elasticity: Mechanism, Use and Recycle-by-Design”為題發(fā)表在國際知名期刊《Small》（DOI：10.1002/smll.202311647）。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202311647