水凝胶是一种由亲水性聚合物所构成的具有三维网络结构的高分子材料。由大自然启发或生物分子驱动的自粘性水凝胶因其优异的性能在近几年得到了显著的发展。作为水凝胶的主要结构成分,多糖也代表了一类特别让人感兴趣的生物材料。支链淀粉作为一种具有高度支化分子结构的天然多糖,具有无毒、低成本且良好生物降解性和生物相容性的优异特点。同时,受糯米球粘附机制的启发,其主要成分支链淀粉引起了极大的关注。近年来,基于水凝胶制备的电子设备因其广泛的应用得到了科研工作者深入的研究和开发。其中,柔性可穿戴传感器克服了传统电子传感器无法形变、易碎等缺点,能够实现对人体运动或周围环境变化的实时监测并转化成电信号进行输出。因此,自粘性对于能够灵敏且稳定响应并且可以实现与待测物体无缝粘合的柔性可穿戴电子产品是非常需要的。本文利用支链淀粉树枝状的羟基结构可以为水凝胶提供更多的粘性基团,将支链淀粉引入到聚(丙烯酰胺-丙烯酸)水凝胶体系中来赋予水凝胶对多种固体材料基质可靠且可反复的粘附行为水凝胶,其中对铝的最大剥离强度可达232.97 N/m,并且通过交联剂硼砂与支链淀粉形成硼砂酯键的动态交联点来提高水凝胶的机械性能和自恢复能力。同时,采用化学交联剂使丙烯酰胺和丙烯酸形成聚(丙烯酰胺-丙烯酸)共价交联网络结构。这种共价和动态协同的双重交联网络的构建赋予了该水凝胶优异的力学性能,使其能够承受反复的拉伸和多种柔性变形。此外,氯化钠的加入使水凝胶体系内有大量游离的Na~+和Cl~-自由离子,对提高水凝胶的电导率上也有着至关重要的作用,室温下该水凝胶的电导率为0.035 S/cm。最终,将该导电水凝胶组装到可穿戴应变传感器中,该传感器可以输出稳定且可重复的相对电阻变化的响应信号,以监测人类的微小生理信号和大幅度的肢体活动,例如手指、手腕、手肘、膝盖等关节的弯曲以及说话等。随后,将该水凝胶组装到压力传感器中,该传感器可以根据所受到的压力转化出灵敏且稳定的电信号变化,实现对人体行走和跳跃等运动的实时监测。可以预见的,所研制的由支链淀粉启发的具有优异自粘性和导电性的水凝胶将成为应用于人体运动监测和个人健康诊断的柔性传感器的理想选择,并为柔性可穿戴电子传感器、软机器人以及医疗保健监测设备提供新的发展方向。