南開大學孫平川研究員/伍國琳副教授團隊《Mater. Horiz.》:新型超韌、高靈敏度水凝膠傳感器的構建
2022-10-10 來源:高分子科技
水凝膠傳感器,也被稱為 "電子皮膚",因具有類似于人體組織的優良機械和生理特性,而被廣泛應用于包括健康監測、運動識別和信息加密傳輸等領域,并有望成為下一代柔性可穿戴設備。然而,這些離子導電水凝膠材料通常表現出低韌性、有限的響應性,以及在反復形變下信號檢測的快速衰減。此外,為適應復雜溶劑環境并保持其穩定性,抗溶脹性能也是必要的。因此,制備具有超高韌性、快速響應性和抗溶脹性的水凝膠傳感器將會是未來可穿戴設備的發展趨勢。
圖1 (a) BA-A和P(AM-BA-A-AA)的合成路線。(b) 雙網絡動態交聯水凝膠的制備過程示意圖。
圖3 (a)字母、數字和符號表中摩斯密碼的相應符號;(b)手指彎曲相對電阻的變化及對應摩斯密碼記錄點和線;(c)記錄不同英文字母,(d)短語“I LOVE NKU”以及不同數字和符號。
水凝膠非均質網絡結構是由“柔性”疏水共軛微區結構域與分子間/分子內氫鍵、π -π堆積以及通過強離子配位相互作用形成的“剛性”交聯結合而成,可逆交聯的協同作用和剛柔組分含量的變化實現了對水凝膠結構靈活有效的調控。此外,強配位相互作用和疏水聚集的引入也賦予其優異的抗溶脹性能,流變學和質子多量子(MQ)核磁共振波譜系統地驗證了材料的粘彈性行為和異質結構演化規律。該水凝膠具有高靈敏度(GF=0.862)、快速響應性和循環穩定性,結合摩斯密碼,能夠實現信息加解密領域的應用。因此,這項工作為制備柔性可穿戴設備和擴展在生物傳感器、健康監測和信息加密傳輸中的應用提供了新的視角。
原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/MH/D2MH00456A
版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
相關新聞
- 西南林大杜官本院士、楊龍研究員團隊 Small:通過花狀亞微米碳團簇構建的超強超韌水凝膠 - 展現出優異的力學和抗裂紋擴展性能 2025-05-07
- 四川大學朱劍波教授團隊 JACS:超強超韌熱塑性彈性體設計與合成 2025-02-26
- 不列顛哥倫比亞大學姜鋒團隊 Mater. Horiz.:基于糖類的多尺度氫鍵網絡增強策略構筑超韌水凝膠 2024-12-19
- 西南交大周紹兵教授、向韜副教授團隊《Mater. Horiz.》:環境耐受多功能低共熔凝膠用于高靈敏度可穿戴傳感器 2025-01-19
- 西安工程大學劉呈坤教授團隊 Nano Energy:具有高靈敏度和良好的循環穩定性的纖維基可視化應變傳感器及其應用 2024-10-04
- 安農大陳玉霞課題組 CEJ:具有寬響應范圍和高靈敏度的用于柔性壓阻傳感器的超彈性竹纖維海綿狀氣凝膠 2024-04-26
- 大連工業大學王海松教授團隊 AFM:纖維素基水凝膠傳感器新進展 2025-01-20