分會(huì)

第二十八分會(huì)：超分子組裝與軟物質(zhì)材料

摘要

能夠?qū)ν饨绛h(huán)境變化做出響應(yīng)且為人機(jī)界面提供更多延展靈活性的仿皮膚柔性可穿戴設(shè)備得到了廣泛的研究和發(fā)展，其在智能機(jī)器人、醫(yī)療健康檢測等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在重復(fù)循環(huán)使用的過程中兼具優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能是制備柔性應(yīng)變傳感器必不可少的要求。我們通過紫外輻照一步法制備了軟硬雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，其中生物基大分子殼聚糖（CS）作為硬網(wǎng)絡(luò)，起到骨架支撐的作用；丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AAm）的共聚網(wǎng)絡(luò)作為軟網(wǎng)絡(luò)，軟硬網(wǎng)絡(luò)間的氨基、羥基和羧基可以形成氫鍵相互作用；同時(shí)引入鐵鹽Fe(NO3)3，其中Fe3+與羧基、氨基形成配位相互作用。體系內(nèi)大量的非共價(jià)鍵相互作用可以增加交聯(lián)密度，產(chǎn)生更多的能量耗散點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)的韌性，自由移動(dòng)的離子可以使凝膠具有良好的導(dǎo)電性。制備出的P(AA-AAm)-Fe3+/CS雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有良好的機(jī)械性能（應(yīng)變達(dá)800%，強(qiáng)度達(dá)550 kPa），快的自恢復(fù)能力（30 min），低滯后應(yīng)變（?100%）。該導(dǎo)電水凝膠作為柔性傳感器具有應(yīng)變敏感性，當(dāng)水凝膠受到拉伸而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，凝膠的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)變得更加窄小，單位時(shí)間內(nèi)通過的離子數(shù)量減少，電阻增大[1]。從而可以通過電信號(hào)的變化來檢測捕捉人體運(yùn)動(dòng)(手指彎曲、脈搏跳動(dòng)、聲帶振動(dòng)、微表情等各種人體活動(dòng))。

關(guān)鍵詞

雙網(wǎng)絡(luò)

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