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基于导电水凝胶的柔性应变传感器研究进展

导电水凝胶具有良好的电性能、机械性能、生物相容性等,在电容器、调  (本文共7页) 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

改性聚天冬氨酸交联的导电水凝胶的制备与性能及其在柔性应变传感器中的应用

导电水凝胶结合了导电材料和水凝胶的优越特性,具有良好的机械性能以及卓越的电子传输与离子传输能力。作为一种新型的功能材料已引起了广泛关注,并且成为构筑柔性传感器的理想材料。聚天冬氨酸(PASP)含有丰富的羧基和酰胺基团,即使进行侧链修饰也显示出良好的生物相容性和可生物降解性,并且由于其蛋白质链结构成为一种非常有前景的生物材料。因此,本文从聚天冬氨酸和导电水凝胶的结构和性能出发,制备了两种性能优异的可生物降解导电水凝胶,研究了其在柔性应变传感器中的应用。本文以L-天冬氨酸为原料,采用酸催化热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),然后通过乙醇胺(EA)的部分开环反应和丙烯酰氯(AC)的丙烯酰化反应改性PSI,随后进行水解制备了具有丙烯酰基侧链的可生物降解的大分子交联剂(MPASP)。以丙烯酸(AA)为单体,可生物降解的大分子MPASP为共价交联剂,FeCl_3为物理交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在水溶液中进行自由基聚合制备了可生物...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安工业大学
西安工业大学

面向柔性应变传感器的聚苯胺基导电水凝胶制备、表征及应用

随着柔性电子、可穿戴设备、生物医药、组织工程等领域的高速发展,兼具柔性与导电性的柔性电子材料成为未来电子材料发展的一大趋势。导电聚合物基水凝胶因其灵活的构筑策略、可控的机械性能与导电性,有望成为柔性电子等领域的备选材料之一,因此受到研究者们的广泛关注。然而,现有的导电聚合物基水凝胶体系普遍存在机械强度低、功能单一等缺点,限制了其在柔性电子等领域的应用。本论文围绕导电聚合物基水凝胶网络构筑与调控的核心问题,旨在提升导电聚合物基水凝胶机械性能、拓展其功能性与应用领域。以聚苯胺(PANI)为导电组分,聚丙烯酸(PAA)、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)、聚乙烯醇(PVA)为柔性组分,通过原位聚合和物理共混的方法分别构筑了具有超长拉伸性、温度响应性和高强度的水凝胶材料。揭示了不同柔性组分、导电组分及其含量对水凝胶性能的影响规律,并系统地研究了该类水凝胶在柔性应变传感器、压力传感器、传感器阵列及其温度报警系统中的应用。主要内容如下:...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
上海大学

高强度导电水凝胶及器件

导电水凝胶是兼具柔性和生物相容性的一类导电材料,具有接近组织的含水率、可调控的网络结构、力学性能和导电性能等优点,在生物传感器、力传感器、柔性电子器件、电子皮肤等传感领域具有非常广阔的应用前景。目前,大多数水凝胶往往自身的机械性能较差,难以满足实际应用中的复杂应变环境。此外,传感器信号采集的可靠性和准确性对于材料的灵敏度要求极高。通过导电网络和柔性绝缘网络之间相互作用的精心设计,使得导电网络在变形过程中最大程度地对外界微小应变作出响应,且能够及时回复,是获得高灵敏度的重要保证。为了解决导电水凝胶高强度和高灵敏度两者难以兼容的问题,本研究通过对聚合物网络的精心调控,获得了一系列兼具高强度和高灵敏度的导电水凝胶。本文的研究内容主要包括以下两个方面:发展了高强韧双网络间氢键协同作用提高应变传感灵敏度的方法体系。本论文设计了以丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的共聚网络作为第一柔性网络,原位氧化聚合得到的聚苯胺网络为第二刚性导电网络,组成高强韧...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京林业大学
南京林业大学

聚丙烯酰胺纳米复合导电水凝胶制备及性能研究

柔性、可拉伸和可穿戴功能电子设备因其可穿戴、舒适性、远程操作和及时反馈的综合特征,在人类活动监测和个人健康管理方面有着重要作用,因而正逐步取代传统的硬质材料成为新的研究方向。而作为可穿戴设备的重要组件,可穿戴传感器可以通过胶带附着到纺织品上或者甚至直接安装在人体皮肤上,从而监测用于疾病诊断和健康监测的物理信号,因此越来越为人们所关注。导体作为传感器的核心组成部分,将会直接对传感器的性能产生影响。导体材料不仅应具备良好的柔韧性、高度可拉伸性和高灵敏度,还要优异的自恢复性、抗疲劳性和能与曲线表面紧密贴合的生物相容性。水凝胶是一种具有高离子电导率的类似于生物组织的“软材料”,其高度柔韧性、优异可拉伸性和良好生物相容性等特性,使其成为柔性传感器导体材料的理想选择。本文以聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAAM)作为水凝胶基质材料,TEMPO氧化纳米纤维素(TEMPO-oxidized cellulose nanofibers,...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《微纳电子技术》2021年01期
微纳电子技术

电子皮肤用纤维素水凝胶的研究进展

综述了纤维素水凝胶用于电子皮肤器件近期取得的研究进展。指出水凝胶可穿戴电子未来的发展和应用方向:一是在智能医疗领域实现健康管理和动态治疗;二是实现人类感知支配的物联网。先从拉伸性、抗冻性和自愈合三方...  (本文共10页) 阅读全文>>

《广州中医药大学学报》2021年01期
广州中医药大学学报

温通减肚水凝胶贴的制备及质量评价

【目的】优化温通减肚水凝胶贴基质处方的配比和制备,并进行质量评价。【方法】以温通减肚水凝胶贴产品的外观性状、初黏力、内聚力和剥离强度为质量评价的主要指标,采用Plackett-Burman设计联合Box-Behnken响应面法,优化辅料配比,采用正交试验设计测试最佳载药量及增黏剂含量...  (本文共9页) 阅读全文>>