隨著人工智能(AI)的迅速發展,由模仿人體皮膚而產生的可穿戴電子產品受到越來越多的關注。在眾多皮膚仿生產品中,離子皮膚因其能夠有效附著在人體表皮或者軟機器人表面,并且對生理活動進行準確監測而展現出巨大的應用潛力。然而,表皮電子學要求性能優異的離子皮膚除了有以上特點外,還應具備良好的可拉伸性、可加工性、高透氣性。已有研究表明,水凝膠基離子材料是實現上述離子皮膚的最佳候選材料之一。然而,傳統水凝膠固有的脫水以及環境穩定性差的問題極大地阻礙了水凝膠的應用。
為了解決水凝膠的脫水問題,現已提出兩種主要策略。其一,在水凝膠表面涂覆不透水的彈性體或有機凝膠,然而這種方法除了對技術有較高要求以外,還會在很大程度上消除水凝膠的功能。其二,通過在水凝膠中加入吸濕劑將水分子鎖在凝膠基質中。然而,加入的吸濕劑與皮膚接觸時存在易流失并造成皮膚疾病等問題。因此,必需尋找其它有效策略來實現水凝膠的長期抗干燥性能。近年來,兩性離子基離子皮膚因其獨特的分子結構而展示出優異的性能,包括良好的生物相容性、高拉伸性以及保水性等。盡管如此,現已報道的基于羧基甜菜堿和亞砜甜菜堿的兩性離子皮膚的吸濕性都不夠高,依舊無法避免干燥的問題。研究人員通過將甘油酰磷膽堿(GPC)引入到氫鍵交聯的聚丙烯酸(PAA)網絡中,制備了一種新型的透明且不干燥的兩性離子皮膚并探究了其在傳感應用方面的潛力。
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