国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  近年來，柔軟、靈活和智能的離子導體具有優異的機械性能和穩定性、高靈敏度和導電性，在生物電子接口、人工智能和醫療保健及監測中的應用受到了極大的關注。然而，大多數基于離子導體的水凝膠傳感器在大變形或高頻運動的情況下，表現出緩慢的響應性和有限的瞬時恢復性，極大地降低了傳感器的靈敏度和信號傳輸的穩定性。因此，開發具有理想回彈性和持久穩定性的水凝膠傳感器至關重要。

  受生物軟組織中異質網絡結構的啟發，南開大學孫平川/伍國琳團隊，利用“軟”氫鍵交聯聚合物網絡與通過雙氫鍵、疏水作用和π-π堆積交聯的“剛性”域之間的連接，成功制備了一種基于疏水締合的新型離子導電水凝膠傳感器。該水凝膠具有高拉伸性能(680%)和高回彈性(92.53%)，體系中存在大量的自由移動離子(Li⁺、Na⁺和Cl^-)，該水凝膠在較寬的溫度范圍(-20-25℃)具有較高的靈敏度(GF=3.12)和快速的應變響應(≤100 ms)。此外，還具有持久的穩定性和抗疲勞性，可以檢測，包括手指，手肘，慢跑和喉部的變化的各種人類日常活動。因此，這種“軟硬”結構為高性能離子導電水凝膠的制備提供了一種可行的解決方案，該材料在可穿戴設備、人工智能和電子皮膚等領域具有多功能傳感器的潛力。

圖1 (a) BA-A和P(AM-BA-A-ACG)的合成路線。(b) P(AM-BA-A-ACG)水凝膠的結構和形成機制、網絡層次以及P(AM-BA-A-ACG)水凝膠“軟硬”網絡構建中的動態相互作用。

圖2 (a) P(AM-BA-A-ACG)水凝膠在不同應變下的連續拉伸加載/卸載循環；(b) P(AM-BA-A-ACG) 水凝膠在 200% 應變下50個循環隨時間的應力變化；(c) 連續循環拉伸試驗和 (d) P(AM-BA-A-ACG) 和 PAM-ACG 水凝膠在 200% 應變下循環 10 次的回彈性。(e) P(AM-BA-A-ACG) 水凝膠拉伸和壓縮彈性的機制示意圖。（f-h）（f）PAM-BA-A 和（g 和 h）P（AM-BA-A-ACG）水凝膠的 SEM 圖像。

圖 3 (a-d) 吞咽動作及復雜的短語“你好”、“水凝膠”、“謝謝”，喉嚨的肌肉運動。(e) 水凝膠傳感器的響應和恢復時間。(f) 這項工作與參考文獻在響應和恢復時間方面的對照。(g) 水凝膠在 25 °C 和 -20 °C 下的電導率。(h) 這項工作與目前報道的傳感器在響應時間、GF值、抗凍性、透明性和回彈性方面的對照。

  水凝膠優異的機械性能和高回彈性可歸因于協同的軟硬分級網絡結構、聚合物鏈的纏結以及多種物理相互作用，包括疏水相互作用、氫鍵和剛性域中的 π-π 堆積。水凝膠網絡中的大量無機鹽離子（Na⁺、Li⁺ 和 Cl^-）不僅增強了抗凍性，而且賦予了凝膠極好的應變和壓力敏感性。此外，與之前報道的水凝膠傳感器相比，離子導電水凝膠傳感器顯示出 97.73 ms 的快速響應時間和 97.23 ms 的恢復時間。水凝膠中均勻多孔的網絡充當離子傳輸的途徑，并在室溫和 -20°C 下將電導率分別提高到 1.35 S m^-1 和 0.89 S m^-1。這項工作為柔性傳感器和多功能平臺的制造提供了新的見解，該平臺在可穿戴設備、人工智能和電子皮膚中具有潛在應用。

  相關研究成果以“Bioinspired, Nucleobase-Driven, Highly Resilient, and Fast Responsive Antifreeze ionic conductive Hydrogels for Durable Pressure and Strain Sensors”為題發表在國際著名期刊Journal of Materials Chemistry A上。通訊作者為南開大學孫平川研究員和伍國琳副教授，第一作者為南開大學化學學院博士生邸祥。

  論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ta/d1ta05262d