水凝胶传感器在智能穿戴、柔性电子设备、生物工程等多交叉领域有重要的应用前景。然而，水凝胶传感器通常存在制备复杂、力学性能差、抗疲劳性差、响应速度慢、缺乏有效回收策略等缺点。此外，实际应用时，通常需要将诸如拉伸性、强韧性、大形变下低滞后等相互冲突的机械性能集成到系统中，这些都严重制约着水凝胶传感器的发展和应用。

  基于此，西华师范大学刘琦课题组与北京交通大学张兴华教授合作报道了以g-C₃N₄作为唯一光引发剂，在可见光下，原位快速引发制备低滞后、高回弹和可回收的异质结构水凝胶（TCPH）。并论证了g-C₃N₄的原位引发-原位纠缠的水凝胶增强机制。在使用阶段，TCPH传感器表现出优异的回弹性、低的能量耗散、理想的柔韧性、出色的抗疲劳、高导电性和快速响应能力。在TCPH寿命末期（End-of-Life, EOL），利用g-C₃N₄的光降解能力和水凝胶基质的吸附功能之间的协同作用，TCPH废弃物可转化为水修复材料，实现对水中有机污染物快速降解。 

  总之，该工作基于g-C₃N₄作为光引发剂，在可见光下引发聚合，快速大规模制备出强韧、灵敏和可回收的水凝胶传感器。该策略以g-C₃N₄作为TCPH水凝胶的关键模块，致力于在材料的功能性和可持续性之间取得平衡，有效降低制造能耗，提高工作性能，并最大限度地减少资源浪费和环境危害。

  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”为题发表在国际知名期刊《Small》（DOI：10.1002/smll.202311647）。

  论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202311647