近日，IQQTV
李俊副教授团队在Cell姊妹刊《Device》上发表了题为“Swelling-enabled charge compensation in conductive hydrogel for triboelectric tactile sensing via active rehydration”的研究论文。该论文以同济大学为第一单位，IQQTV
微电子科学与工程专业博士研究生吴翰为第一作者。李俊副教授与华东师范大学物理与电子科学学院的欧阳威副教授为共同通讯作者。
该研究提出基于主动式恢复水分（溶胀）的电荷补偿策略，成功解决了导电水凝胶脱水导致的性能衰减问题，研制的导电水凝胶TENG（CHG-TENG）不仅实现高表面电荷密度（325 μC·m-2）与灵敏度（1572 mV·kPa-1），更在多次脱水-水分恢复循环后保持优异稳定性，为长期触觉传感应用提供关键技术支撑。随着物联网、可穿戴设备等领域对高性能柔性传感需求的增长，这种兼具高灵敏度、高稳定性与低成本优势的导电水凝胶技术，有望成为下一代智能传感器件的核心材料解决方案，推动人机交互、医疗健康、工业检测等领域的技术革新。
图1
如图1所示，不同于传统“被动防蒸发”思路，团队提出“主动式水分恢复”技术，将脱水后的水凝胶浸入1 wt%丙烯酸（AA）溶液，利用水凝胶溶胀特性恢复水分与离子浓度，进而实现电荷补偿。经过两次脱水-水分恢复循环后，器件仍能保持90%以上的初始输出性能，解决了传统水凝胶器件因失水导致的“性能失效”问题。此外，团队还建立了定量模型，揭示了水凝胶导电性与TENG输出性能的关联机制，证实了离子迁移率在电荷转移过程中的核心作用。
图2
图2展示了应用方面的验证。团队开发的触觉按钮与传感器阵列表现优异，不仅能实现滑动翻页、密码输入等基础交互功能，更创新性地将按压力度纳入密码识别维度，通过“软压（2.5-4.0V）”与“重压（> 4.0V）”的电压差异，构建“数字+压力”双重加密体系，大幅提升交互安全性。
附原文链接：
