导电水凝胶在生物医学工程中具有巨大的潜力，可用于人体的相关生物电子设备，如可穿戴式电子设备，人工智能触觉传感器，健康监测电极等方面。。然而现有水凝胶的限制是缺少长期稳定性。应用期间水分子无法被稳定地固定在聚合物网络中，使得水凝胶脱水变干。同时，水凝胶缺少抗冻耐热性。高温会使水凝胶干燥，而低温时水凝胶会被冻住。设计具有长期稳定性、抗冻性和耐热性的水凝胶，使其在不同温度下维持良好的性能是一个挑战。

西南交通大学鲁雄教授团队以丙三醇-水二元混合溶剂替代传统水凝胶中的单一水溶剂，并受贻贝粘附启发，采用聚多巴胺对碳纳米管进行表面修饰，将其复合进水凝胶网络，制备了抗冻、耐热、导电、超强、自粘附水凝胶。有别于传统的水凝胶，该醇/水混合凝胶网络中的丙三醇与水之间强大的氢键作用使水分子牢固地锚定在聚合物网络中，使得该醇/水混合凝胶具有抗冻、耐热性以及长期稳定性。

研究者还展示出该水凝胶作为柔性自粘附电极可在低温（-20°C）、高温环境（60°C）中用于生物信号的检测，以及能够在常温环境中维持长时间工作（大于一个月）。动物烧伤、冻伤模型证明该水凝胶在伤口敷料领域具有良好的防冻和耐热能力，其在极端条件如极地探险、登山、滑雪等领域有广阔应用前景。本研究制备抗冻/耐热水凝胶的策略可以推广到其他功能水凝胶，制备防冻和耐热多用途水凝胶。

相关成果以“Mussel-inspiredadhesive and conductive hydrogel with long-lasting moisture and extremetemperature tolerance”为题发表在2017年11月28日出版的材料领域著名期刊《先进功能材料》（Advanced FunctionalMaterials，影响因子：12.24）上。

（a）在水相中，聚多巴胺修饰碳纳米管；（b）在水相中将丙烯酰胺、丙烯酸单体紫外光照聚合形成的水凝胶；（c）加入一定体积比的甘油，两种单体在甘油-水混合溶液中紫外光照聚合，形成醇/水凝胶；（d）在醇/水凝胶中，甘油分子与水分子形成的氢键相互作用；（e）形成的醇/水凝胶具有抗冻、耐热、导电性能；（f）在-20 °C 条件下冷却一天，醇/水凝胶凝胶仍可稳定地监测心电信号；红色虚线中为 ECG 信号的放大图，心电波形显示了 P、QRS、T 波。（g）在 SD 大鼠背部皮肤构建冻伤和烫伤模型，证明醇/水凝胶凝胶的抗冻、耐热性能。