长春工业大学：研发PAM@SiO2-NH2/石墨烯导电水凝胶传感器
2023年08月11日
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导电水凝胶因其在软机器人、电子设备和可穿戴技术等领域的潜在应用而备受关注。然而，由于传统水凝胶固有的脆性，其广泛应用一直受到限制。为了应对这一挑战，，研究采用简单的一锅法设计了一种多功能导电水凝胶，其特点是具有双重物理交联网络
设计融合了丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酸月桂酯（LMA）、石墨烯（GN）、二氧化硅氨基球（SiO2-NH2）和氯化十六烷基-3-甲基咪唑（ILs）。值得注意的是，LMA、SiO2-NH2 球和 AM 通过疏水结合和氢键在能量耗散中发挥了关键作用，成为动态交联点。这种结构配置使我们的 PAM@SiO2-NH2/(ILs-GN) 水凝胶具有惊人的拉伸应变，最高可达 15318%，同时还具有 51.4 MJ/m3 的超强韧性和自愈能力。
此外，ILs 还能促进石墨烯的有效分散，从而在水凝胶中产生卓越的导电性和稳定的电阻变化，导电性测量值为 12 mS/cm。该水凝胶还具有高灵敏度，在应变为 1200% 时的测量系数为 18.94。当作为应变传感器使用时，水凝胶能够实时监测人体的各种运动，捕捉大规模变形和微小的细微运动。这些研究结果表明，我们的水凝胶传感器在柔性电子皮肤应用方面具有巨大潜力，有望成为多功能传感器和柔性电极的候选材料。
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