من التصميم إلى تطبيقات أجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل المستجيبة للمنبهات

لقد جذبت أجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل المستجيبة للمنبهات التي تجمع بين مزايا كل من الهيدروجيلات الرخوة الرطبة والمواد الوظيفية الذكية اهتمامًا متزايدًا لاستكشاف الفرص من مبادئ تصميم المواد إلى التطبيقات الناشئة في الجلود الإلكترونية، ومراقبات الصحة، وواجهات الإنسان والآلة. تمتاز أجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل المستجيبة للمنبهات بالقدرة الذكية والطلب على التعرف بشكل خاص على مختلف المنبهات الخارجية وتحويلها إلى إشارات ميكانيكية وحرارية وبصرية وكهربائية ناتجة عن الإجهاد. تقدم هذه المراجعة ملخصًا حديثًا عن السنوات الخمس الماضية حول أجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل من جوانب مختلفة، بما في ذلك تصميم المواد، وطرق التجلط/التصنيع، ومبادئ الاستجابة للمنبهات، وأداء الاستشعار. تصنف أجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل إلى خمس فئات رئيسية بناءً على طبيعة المنبهات، ويُختار ويتم مناقشة أمثلة تمثيلية من كل فئة بعناية من حيث الهياكل وآليات الاستجابة والتطبيقات الطبية المحتملة. أخيرًا، يتم اقتراح التحديات الحالية وآفاق المستقبل لأجهزة استشعار إجهاد الهيدروجيل بشكل مؤقت لتحفيز المزيد من الأبحاث الأفضل في هذا المجال الناشئ.