近期，复旦大学教授武培怡课题组利用一种超分子聚电解质水凝胶来模仿天然皮肤，其中的动态交联网络赋予超分子水凝胶多种优异的力学性质，而动态网络内的自由离子传输则实现了信息传递和对外界刺激的感知。
该课题组长期致力于二维相关光谱表征分析高分子体系的物理和化学性质，通过先进谱学信息揭示分子间相互作用、微观结构与材料宏观性质之间的关系，推动高分子软物质材料的分子机理研究、合成设计以及仿生智能器件应用。从理解并调控高分子间动态相互作用的角度出发，设计了多个高分子动态交联体系，以实现对皮肤力学性质和感知功能的模仿。
在前期研究基础上，课题组直博生雷周玥利用三种分子间非共价相互作用（氢键、亲疏水作用、离子相互作用），实现多重动态交联网络，仅需简单的无规共聚反应，所形成的透明超分子水凝胶集合了一系列类似皮肤甚至超越皮肤的力学性质，具有压缩回弹性，可大幅拉伸，遭遇创伤快速自修复，并且在室温下可任意塑形。
当基于这种超分子水凝胶的仿生皮肤贴在塑料假肢手指上时，它使得假肢手指能够通过电容和电阻信号分别感知应变和温度刺激，模拟了人体皮肤的机械和温度感受器。它可以根据变形过程中的电容变化记录手指的弯曲伸直运动信息，并在人的手接触假肢时，通过实时降低的电阻信号来反馈假肢表面温度的升高。
这一研究展示了超分子水凝胶在仿生皮肤力学性能和传感功能的独特优势，为开发新型仿生智能皮肤提供了新途径。结合高分子谱学表征对分子间相互作用的分析、理解和筛选，课题组也致力于进一步优化高分子软物质材料在仿生智能器件中的发展与应用。
