近日，成人文学 张琦副教授在《Chemical Engineering Journal》（中国科学院一区TOP期刊，影响因子13.4）上发表题为“Double-crosslinked phase change hydrogel with superior electro-thermal conversion efficiency and piezoresistive properties for smart healthcare applications”（具有优异电热转换效率和压阻特性的双交联相变水凝胶：用于智能医疗应用）的高水平研究论文。张琦副教授为论文第一作者和通讯作者，成人文学 为论文第一署名单位。

传统无机水合盐相变材料虽具有高储热密度和适宜相变温度，但易泄漏、刚性大、功能单一，难以满足智能可穿戴医疗设备对柔性、多功能集成的需求。针对上述挑战，该团队创新设计并制备了一种具有双交联网络结构的PAM/Na₂HPO₄·7H₂O/PPy相变水凝胶。通过壳聚糖表面功能化制备的亲水性聚吡咯（PPy）纳米颗粒，不仅与聚丙烯酰胺（PAM）网络形成氢键物理交联点，还构建了三维导热/导电通路，显著提升了材料的形状稳定性、力学性能和多功能集成能力。

研究结果表明，该相变水凝胶实现了84.06%的高封装效率，相变焓达160.3 J·g⁻¹，比热容峰值达到7.6 J·g⁻¹·K⁻¹，热导率提升46%，电热转换效率高达91%（5 V低电压），应变系数（GF）为2.85，断裂伸长率达374%，该材料可承受超过180°扭转、折叠，且能紧密粘附于手掌、塑料、橡胶等多种表面。在实际应用中，18 g材料经5 V电加热10分钟后，可在40–43°C平台释放热量10分钟，并继续在37–40°C维持15分钟，总有效热疗时间超过25分钟；同时，该材料在室温或热敷状态下均能实时监测腕关节0°、30°、45°弯曲角度的电阻信号变化，实现了“电热驱动—精准热疗—关节运动监测”一体化功能。

该研究为新一代智能可穿戴医疗设备提供了高性能材料平台，在慢性疼痛管理、运动损伤康复及人体电生理信号监测领域展现出广阔的应用前景。

研究工作得到了国家自然科学基金、河南省重点研发专项、河南省科技攻关等项目的资助与支持。

文章链接：//doi.org/10.1016/j.cej.2026.176100