Engineering Tough and Stretchable Ion‐Conductive Hydrogels With Hierarchical Dynamic Bonds for Deep Learning‐Assisted Gesture Recognition

材料科学 自愈水凝胶 韧性 软机器人 纳米技术 共价键 消散 人工神经网络 离子键合 计算机科学 生物系统 数码产品 网络共价键合 分子动力学 等级制度 柔性电子器件 信号(编程语言) 智能材料 工作(物理) 理论(学习稳定性) 灵敏度(控制系统) 机械工程 能量(信号处理) 胶粘剂 人工智能 机器人 导电体
作者
Weidong Zhao,Xuanan Wei,施瑞宾,Yinan Zhao,Runhui Liu,Jing Guo,Wanqing Li,Airong Xu,Weiwei Lu,Long Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.75831
摘要

ABSTRACT Engineering high‐performance ion‐conductive hydrogels (ICHs) is crucial for intelligent wearables. However, simultaneously achieving structural homogeneity, efficient energy dissipation, and balanced mechanical properties in ICHs remains challenging. Although multi‐dynamic‐bond networks offer a promising route, precise control over bond hierarchy and synergistic cooperation is often lacking. Here, we fabricate a hierarchically crosslinked ICH (PIVA‐Zr 4+ ) that integrates dynamic covalent bonds with multiple non‐covalent interactions. Through response surface methodology (RSM), we precisely tune the bond ratios to optimally balance strength, toughness, and stretchability. The optimized hydrogel exhibits exceptional mechanical properties (tensile strength ∼4.95 MPa, toughness ∼14.50 MJ m − 3 ), along with high ionic conductivity (27.35 mS cm − 1 ). Molecular dynamics (MD) simulations reveal the cooperative energy dissipation mechanisms, where sequential bond activation under strain underpins the property balance. A strain sensor based on this hydrogel exhibits high sensitivity (GF = 1.07), negligible hysteresis, and reliable cyclic stability (>300 cycles). When integrated with a fully‐connected neural network (FC‐NN), this sensor enables real‐time gesture recognition with 99.40% accuracy across 24 distinct gestures, demonstrating stable signal output under complex deformation. This work not only presents a high‐performance ICH platform but also provides a rational design strategy based on hierarchical dynamic bonding for next‐generation soft electronics and human‐computer interaction (HCI).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
端一眼发布了新的文献求助30
刚刚
无花果应助风中的夜梦采纳,获得10
2秒前
Triumph完成签到,获得积分10
2秒前
dawn0524完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.2应助福妮佩奇采纳,获得10
3秒前
科研通AI2S应助ghost采纳,获得10
4秒前
令狐雪莲完成签到,获得积分10
6秒前
drfwjuikesv发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
狂野的垣应助www采纳,获得10
7秒前
恒星完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Jry发布了新的文献求助10
9秒前
小居居完成签到,获得积分10
9秒前
FashionBoy应助超级绮波采纳,获得10
10秒前
DuanJN发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
周周发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
酒香曼陀罗完成签到,获得积分10
11秒前
英俊的铭应助小黄人采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
等待雅寒完成签到,获得积分10
14秒前
summer烨完成签到,获得积分10
15秒前
无限荆发布了新的文献求助10
15秒前
liugm发布了新的文献求助10
15秒前
深情安青应助小居居采纳,获得10
16秒前
研友_GZ3XJ8完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
麦苗果果发布了新的文献求助50
18秒前
ghost发布了新的文献求助10
19秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
19秒前
申申如也发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7265189
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8886174
关于积分的说明 18780494
捐赠科研通 6942844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202849
关于科研通互助平台的介绍 2376018
邀请新用户注册赠送积分活动 2178779