化学试剂、生物试剂、实验试剂、就上找试剂网

仿生“软-硬-软”三明治多级结构水凝胶

来源: X-MOL 2017-07-31 14:59:36

传感器作为可穿戴设备的核心组件，其功能化决定了可穿戴设备的发展。应变传感器具有随机械形变可重复变化的电学特性以及类似人体皮肤触觉的传感灵敏度，有望应用于生物力学研究、人体健康监测、嵌入治疗传感以及软机器人的感觉皮肤。近日，北京林业大学材料学院的马明国教授（点击查看介绍）课题组与北京化工大学的万鹏博（点击查看介绍）课题组合作，在ACS Applied Materials & Interfaces 上报道了水凝胶应变传感器领域的精彩研究。

将半导体与衬体整合或是掺杂导体于弹性体内等策略设计出的高传感灵敏度应变传感器已经得到很好的发展，但是其低延展性、较差的耐久性以及自身刚度导致不利于与皮肤的紧密贴合，为可穿戴性带来了挑战。聚合物水凝胶作为一种由大量水分和三维聚合物网络构成的物质，具有类似生物软组织的柔软性，而且还展现出优于传统聚合物的延展性、自修复能力和自恢复性，成为可穿戴或可嵌入设备的理想柔软基体材料。然而，如何将可观的机械性能和高传感灵敏度整合到一起，设计出一款可伸缩、弹性、自修复、应变敏感的水凝胶作为可穿戴传感器仍然存在挑战。

受自然界中具有多级网络结构和优良机械性能的生物软组织启发，北京林业大学与北京化工大学的研究团队通力合作，模仿软组织的多级结构，通过向PVA和PVP共价交联的“软”聚合物网络中引入三价铁离子与羟基之间配位绑定的纳米纤维素增强区域来制备功能网络水凝胶，构建了协同“软-硬-软”的三明治多级结构，成功将可伸缩性、弹性、自修复性、高应变敏感度整合到一起，设计了一款高性能、柔软、可穿戴的水凝胶应变传感器。

材料学

复制链接

分享至微信

分享至微博

1.凡本网注明“来源：找试剂”的所有文字、图片、音频和视频文件，版权均为找试剂所有。如需转载请与4008-955-951联系。任何媒体、网站或个人转载使用时须注明来源“找试剂”，违反者本网将追究法律责任。 2.本网转载并注明其他来源的稿件，均来自互联网或业内投稿人士，版权属于原版权人。转载请保留稿件来源及作者，禁止擅自篡改违者自负版权法律责任。 3.本网评论版权中各网友的评论只代表网友个人观点，不代表本站的观点或立场。

我要提问