川大金勇教授團隊《Nano Energy》:一種具有可編程粘附性的牛奶基水凝膠用于多功能可穿戴電子
2022-11-06 來源:高分子科技
盡管目前粘合劑取得了一定的進步,但為可穿戴和皮膚附著式柔性傳感設備開發的可編程粘附材料仍然是一個巨大的挑戰。
鑒于此,川大金勇教授團隊通過將多價金屬離子單面滲透到由牛奶衍生的酪蛋白酸鈉(SC)組成的UCST型熱敏共聚物中,開發了一種皮膚溫度觸發的智能黏附水凝膠(STSMH)。該水凝膠可以呈現出不對稱的、可調控的粘附性,它能夠通過溫和的皮膚溫度觸發來實現反復的、按需的黏附與分離。同時,由于可調節的相轉變過程,該水凝膠還顯示出可編程的濁度切換能力,以及出色的抗菌性能(殺菌率:>99.0%)。此外,STSMH水凝膠可以通過電信號敏感地感知外部應變(GF:37.59,響應時間:169 ms)和溫度(TCR:-4.03 %/℃)的變化。基于上述優異的功能,STSMH水凝膠可以應用于多功能的可穿戴柔性領域,以實時精確監測各種人體運動、生理信號和熱分布。因此,該研究為皮膚附著式智能傳感材料的合理設計和制備開辟出了一條全新的道路。

圖1. 具有可編程粘附性的多功能牛奶基水凝膠(STSMH )的制備過程及應用。

圖2. STSMH水凝膠的制備及表征。
圖3. STSMH水凝膠可調控的視覺效應。

圖4. STSMH水凝膠的不對稱可按需分離的智能粘附功能。
圖5. STSMH水凝膠的抗菌功能。
圖6. STSMH水凝膠的應變和溫度電響應能力。
圖7. STSMH水凝膠作為可穿戴柔性傳感器檢測人體運動和健康。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107962
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(責任編輯:xu)
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