分会
第二十八分会:超分子组装与软物质材料
摘要
能够对外界环境变化做出响应且为人机界面提供更多延展灵活性的仿皮肤柔性可穿戴设备得到了广泛的研究和发展,其在智能机器人、医疗健康检测等方面具有重要的应用价值。在重复循环使用的过程中兼具优异的机械性能和导电性能是制备柔性应变传感器必不可少的要求。我们通过紫外辐照一步法制备了软硬双网络水凝胶,其中生物基大分子壳聚糖(CS)作为硬网络,起到骨架支撑的作用;丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AAm)的共聚网络作为软网络,软硬网络间的氨基、羟基和羧基可以形成氢键相互作用;同时引入铁盐Fe(NO3)3,其中Fe3+与羧基、氨基形成配位相互作用。体系内大量的非共价键相互作用可以增加交联密度,产生更多的能量耗散点,提高网络的韧性,自由移动的离子可以使凝胶具有良好的导电性。制备出的P(AA-AAm)-Fe3+/CS双网络水凝胶具有良好的机械性能(应变达800%,强度达550 kPa),快的自恢复能力(30 min),低滞后应变(˂100%)。该导电水凝胶作为柔性传感器具有应变敏感性,当水凝胶受到拉伸而产生应变时,凝胶的网格结构变得更加窄小,单位时间内通过的离子数量减少,电阻增大[1]。从而可以通过电信号的变化来检测捕捉人体运动(手指弯曲、脉搏跳动、声带振动、微表情等各种人体活动)。
关键词
双网络
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