图1.含导电微通道水凝胶的制备过程。（a–d）3D网络复合材料的制备步骤的示意图，该复合材料由水凝胶基质和微通道组成，微通道涂覆有导电2D填充材料（此处为脱落的石墨烯）。渗透过程的图像：（e）渗透前的t-ZnO模板，（f）使用2D填充材料的滴铸过程（步骤2），（g）完全渗透后，将水凝胶前体溶液滴铸在模板上 直到完全填充（步骤3），（h）聚丙烯酰胺剥离的石墨烯（PAM-EG）复合材料（EG：0.32体积％）。

图3. PAM-EG复合材料的电导率：（a）电导率测量设置示意图。将样品与银浆一起安装在定制的样品架中。该测量在水中进行以防止水凝胶复合材料干燥。（b）PAM-EG复合材料的比电导率与EG浓度的关系。（c）比较基于碳填充材料的导电水凝胶的电导率。红星号表示这项工作所得到的PAM-EG复合材料的结果。（d）归一化电导率（σ（t）/σ0）作为时间的函数。在12天内测量了0.32％（体积）的PAM-EG（N=3）。（e）循环压缩期间电阻的标准化变化最大为35％。插图显示了连续15个循环的未压缩状态和压缩状态的电阻值。（f）不同样品的水含量和质量溶胀率。

图5. Ashby图显示了基于碳填充材料的不同导电水凝胶体系的重量百分数归一化电导率随杨氏模量增加的函数。红星号表示这项工作所得到的PAM-EG复合材料的结果。

【总结】

该材料提供了一种微通道系统，该系统对于液体传输或药物输送是有益的，因为这种微通道网络的引入增强了扩散。此外，导电水凝胶的电导率，孔隙率，机械性能，尺寸和形状均适用。制造方法还适用于其他1D和2D纳米材料（例如，还原氧化石墨烯，CNT，MXenes（例如，Ti3C2Tx）），金纳米棒）以及其他水凝胶体系（例如聚N-异丙基丙烯酰胺），导致了各种各样的可能应用，例如在生物电子学，生物传感和生物混合软机器人中。

参考文献：

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