近年来，人工智能、大数据及扩展现实技术的快速发展，正推动人机交互（HMI）向全域沉浸式场景演进。水凝胶具有类生物组织特性、高生物相容性及刺激响应性，成为柔性HMI界面的理想载体。传统多功能水凝胶传感器面临两大挑战：长期使用易因脱水失效，且功能改造常以牺牲可回收性为代价，加剧了电子废弃物污染。开发兼具高精度感知、环境稳定性及全生命周期可循环的生态友好型水凝胶传感器对构建碳中和目标下的可持续HMI技术体系具有重要意义。

近日，战略用高分子材料成型与模具团队受自然界"复苏植物"极端环境适应机制启发，通过引入可逆分子间作用力和动态共价键，制备了一种基于仿生学设计的全回收型多功能聚乙烯醇（PVA）基可逆物理交联智能水凝胶传感器（RMSHS），展示了其在医疗康复与智能人机交互（HMI）领域的应用前景。RMSHS表现出优异的抗菌性能和生物相容性，可直接贴合人体皮肤用于医疗康复训练。结合无线传输技术和Python编程，RMSHS可通过手势实现无人机的远程实时控制，其可回收设计使失效的水凝胶可通过简单步骤“复活”，可避免电子垃圾的产生。

RMSHS具有优异的传感性能，包括低检测限（1%）、快速响应/恢复能力（160/200毫秒）及出色的耐久性和响应稳定性。基于上述特性，RMSHS能够通过手指微小动作实现人机实时交互。康复机器与HMI技术结合可使患者积极参与康复训练。同时，医生可远程诊断并提供治疗建议，有效减轻医护人员负担并节省医疗资源。这套智能远程手势控制系统还可拓展应用于无人机、智能汽车等其他平台。此外，RMSHS作为可拉伸电极材料可用于制造可持续摩擦纳米发电机，进一步减少电极损坏产生的电子垃圾。本研究为理想的可持续人机交互介质设计提供了新思路。

相关成果以“Eco-friendly Multifunctional Hydrogel Sensors Enabled Sustainable and Accurate Human-Machine Interaction System”为题发表在《Advanced Materials》上。郑州大学为论文第一作者单位，硕士研究生赵彦龙为第一作者，郑州大学翟威副教授、代坤教授和北京航空航天大学潘曹峰教授为论文共同通讯作者。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202507127