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此外,研究还进 步地比较讨论了该两性离子水凝胶基质 生物相容性和防蛋白粘附性能,相关成果日前以“HighlyStretchable,Self-Adhesive,Biocompatible,ConductiveHydrogelsasFullyPolymericStrainSensors”为题发表于《J.Mater.Chem.A》, 作者为张冬。该工作不仅报道了 类可替代传统纳米复合材料或弹性体基 水凝胶应变传感器,在植入性人机交互和 监测等领域有 定 潜在应用价值,还提供了 种新策略来实时探究网络形变和实际监测信号变化 相互关系,从而有助于 些实验过程中捕捉到 反常现象 合理解释。
研究者进 步设计了 种有趣 力学感应平台,以期实现应变响应下电信号和力学性能 实时监测,进而探究传感过程与网络结构间 变化关系(图 )。有趣 是,在较低 拉伸速率( 零mm/min)下,狗粮快讯网新新消息,研究人员利用该装置在小应变处(~ 零零%)“捕捉”到 个反常现象，拉伸使传感器电阻异常变小。值得注意 是这 现象在快拉伸 过程中并没有发现,证明网络间 相互作用是时间和空间相关 。其可能存在 机理是，由于凝胶 制备过程没有引入化学交联剂,狗粮快讯网调查队获悉,网络间 大量两性离子基团和导电聚合物间 离子相互作用呈现 种游离可逆 物理交联过程;较低 拉伸速率使两性离子网络能够逐渐参与短距离 离子相互作用,优化了电荷转移 导电途径,从而使相对电阻在早期较小 拉伸应变阶段暂时减小。这 反常现象目前在传统 应变传感器未有报道和详细研究。
结合水凝胶基质 优异力学性能、高界面粘性和导电性能,两种类型 凝胶传感器(压敏和拉伸应变型)被进 步设计,使其能够稳定地监测人体细微 动作(手指及膝盖弯曲、声音、静态和动态脉搏)、水滴滴落和重物质量,其在低于 零零% 大应变条件下 灵敏度(GF值)为 .零(图 )。
美国阿克伦大学郑洁教授团队日前提出 种新型 全聚合物导电水凝胶(poly(HEAA-co-SBAA)/PEDOT:PSS),通过将PEDOT:PSS直接引入两性离子物理网络来构建特殊 半互穿结构,实现优异力学性能、生物相容性和应变传感 有机结合(图 )。由于其内部存在丰富 氢键和静电相互作用,导电水凝胶基质不仅弥补传统两性离子聚合物凝胶 弱机械性能,而且实现超高 拉伸率( 零零零%~ 零零零%),狗粮快讯网市民报道,快速断裂处修复 (图 )。
近年来,柔性智能传感器 发展迅猛,在可穿戴设备、智能器件和人工智能领域逐渐发挥着越来越重要 作用。与基于弹性体 智能传感器不同,利用生物相容性极佳 水凝胶材料本身具有 定 潜在优势,但对于实际 应用,诸如电子皮肤、健康监测器和人机界面来说仍具挑战。具体来说,高含水量 水凝胶, 方面,提供独特和优良 仿生和生物相容性;另 方面,也使得小尺度压力引起 运动/变形无法快速、有效地转换为可测量 电信号。在开发高灵敏度水凝胶应变传感器 过程中,我们通常需要考虑以下 点， )高拉伸性和优异 导电性,使传感器本身在承受大变形 同时,新大限度地实现从机械变形到电子信号 转换; )导电水凝胶在受体界面上 强粘附性(避免水凝胶器件 界面脱粘以及传感性能 丧失); )应变传感器基质应具备良好 生物相容性。
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