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高靈敏度和穩定粘附能力離子皮膚的研究

2024-11-22 14:24:37 sh默尼 10

可折疊屏幕手機、柔性機器人、健康管理柔性設備等柔性產品的普及加大了人們對柔性和延展性材料的需求。其中,柔性可穿戴設備極具應用前景,因此一直以來都是科技研發的重點對象。然而,傳統的硅基材料難以與生物系統相匹配,這使得制備完全適應生物體的可穿戴設備具有一定的挑戰。新興的電子皮膚和離子皮膚或許是適應可穿戴設備發展的前途性材料。


電子皮膚的柔韌性和電導率能夠滿足應變傳感器的基本需求,但是其體系中引入的導電填料會使基體變得不均勻,繼而造成信號不穩等問題。相較之下,由可移動離子和聚合物基體組成的離子皮膚具有拉伸性強、電信號傳輸穩定等優點,在柔性可穿戴設備領域具有優勢。例如,水凝膠作為重要的離子皮膚,已被廣泛證明能對人體的各種日常運動進行有效檢測。然而,水分蒸發依舊是阻礙水凝膠實際應用的一大挑戰。近年來的研究發現,由離子液體(ILs)和聚合物網絡組成的離子凝膠繼承了離子液體不揮發性和高熱穩定性等優良特點,在極端環境中仍能長期保持穩定,是有效解決水凝膠上述限制的一大可行性方案。然而,聚合物網絡中能與基底作用的官能團有限,這使得其粘附能力并不突出。

基于此,來自西安石油大學陳雪蓮明小慶長安大學馬蕾及他們的團隊制備了具有優異靈敏度和自主粘附能力的氨基酸基離子凝膠(PACGx-MBAAy),考察了該離子凝膠在運動檢測等可穿戴電子領域的應用前景。

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