导电水凝胶，尤其是PEDOTs基导电水凝胶，兼具优异的拉伸性、导电性和可加工性，在柔性电子、生物医学工程和能源设备等领域受到广泛关注。近年来，研究者通过不断优化PEDOTs基导电水凝胶的材料设计和制造技术，不仅实现了材料综合性能的稳步提升，还实现了与3D打印、光刻等先进制造技术的深度融合，从而推进了PEDOTs基导电水凝胶在复杂场景中的应用。尽管如此，当前PEDOTs基导电水凝胶的发展仍面临诸多挑战，如性能仍需进一步提升、制造技术精度不足、复杂系统功能集成难以实现等问题，严重限制了其实际应用及商业化推广。因此，系统总结PEDOTs基导电水凝胶在材料设计、制造技术及跨学科应用中的最新进展，对于推动这一领域的研究具有重要意义。
图1 近十年PEDOTs基导电水凝胶的发展史
图2 PEDOTs基导电水凝胶的设计策略、制造工艺及应用。
PEDOTs基导电水凝胶设计策略
图3 PEDOTs基导电水凝胶的分子工程设计策略
图4 PEDOTs基导电水凝胶的网络工程设计策略
图5 PEDOTs基导电水凝胶相工程设计策略
图6 PEDOTs基导电水凝胶结构工程设计策略
PEDOTs基导电水凝胶制备方式
图7 PEDOTs基导电水凝胶制备技术
PEDOTs基导电水凝胶应用
图8 PEDOTs基导电水凝胶生物电子应用
图9 PEDOTs基导电水凝胶软驱动器
图10 PEDOTs基导电水凝胶能源器件及系统应用
图11 PEDOTs基导电水凝胶太阳能水净化
未来展望
图12 PEDOTs基导电水凝胶的未来发展方向
论文信息：Hai Li, Jie Cao, Rongtai Wan, Vivian Rachel Feig, Christina M. Tringides, Jingkun Xu, Hyunwoo Yuk, Baoyang Lu. PEDOTs-Based Conductive Hydrogels: Design, Fabrications, and Applications, Advanced Materials, 2024, 2415151.
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202415151
作者简介：
李海，博士、江西科技师范大学柔性电子创新研究院副教授（校聘）。主要从事导电水凝胶制备及柔性电子应用。近五年以第一或通讯作者在Adv. Mater.、Nano Energy等期刊上发表SCI论文10余篇。
Hyunwoo Yuk，博士，美国SanaHeal Inc.创始人及CTO、韩国高等科学技术研究院（KAIST）机械工程系兼职教授。于2020年获得麻省理工学院机械工程博士学位。主要致力于研究面向人类健康的软材料设计、生物粘合技术、水凝胶3D打印技术开发及其生物电子、软体机器人应用。以第一或通讯作者在Nature、Nat. Mater.、Nat. Rev. Mater.、Nat. Commun.等期刊上发表SCI论文70余篇，引用15000余次。曾获福布斯30岁以下30人、MIT Technology Review Innovator Under 35、Nature Spinoff Prize等荣誉。
卢宝阳，教授、江西科技师范大学柔性电子创新研究院常务副院长、柔性电子江西省重点实验室主任。主要致力于导电聚合物水凝胶材料设计、加工制造及应用开发。以第一或通讯作者在Nat. Mater.、Nat. Rev. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.等期刊上发表SCI论文160余篇，引用9000余次，授权中国、美国发明专利20余项。主持国家自然科学基金等项目20余项，获江西省自然科学奖一等奖1项、二等奖1项；获全国优秀教师等荣誉称号。
