林化所刘鹤研究员、武大陈朝吉教授 Nat. Commun.:纳米纤维素介导的多重动态协同作用构建按需粘附-分离型水凝胶电子皮肤
2024-05-10 来源:高分子科技
具有按需粘附-分离特性的自供电水凝胶电子皮肤在人机互动、智能电子和柔性可穿戴等领域具有广泛的应用潜力。目前,水凝胶可逆粘附-分离性能的实现主要通过可逆共价和非共价键、以及利用外部刺激产生的物理拓扑缠结等方式。然而,现有的粘附-分离策略过度依赖于复杂的预处理和粘附体的物理属性,因此通过更为简单、快速且通用的方式构建按需调控的粘附-分离型水凝胶仍极具挑战性。
图1光驱动超分子网络工程策略的设计及动态CNF-DA/PAA@Fe3+水凝胶的制备。
图2 光驱动超分子网络工程策略的内在转变机制探究
图3 CNF-DA/PAA@Fe3+水凝胶的力学性能
图4 CNF-DA/PAA@Fe3+水凝胶的粘附性能
图5 光驱动超分子重构策略的普适性研究
图6 CNF-DA/PAA@Fe3+水凝胶的传感应用研究
CNF-DA/PAA@Fe3+水凝胶展现出优异的综合性能,包括良好的柔韧性、高离子电导率和紧密的皮肤贴合性。将该水凝胶作为自供电电子皮肤的导电层和穿戴层基质,与PDMS组装成的电子皮肤、无线传感器等智能器件,可对多种运动行为(如提壶、跨步和抬腿等)显示出显著可识别性的信号反馈(图6)。
论文链接:http://doi.org/10.1038/s41467-024-47986-y
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