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

  基于此，西華師范大學(xué)劉琦課題組與北京交通大學(xué)張興華教授合作報(bào)道了以g-C₃N₄作為唯一光引發(fā)劑，在可見(jiàn)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(qiáng)機(jī)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(dǎo)電性和快速響應(yīng)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(fù)材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)水中有機(jī)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(jiàn)光下引發(fā)聚合，快速大規(guī)模制備出強(qiáng)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(fèi)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(guó)際知名期刊《Small》（DOI：10.1002/smll.202311647）。

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