高灵敏度和稳定粘附能力离子皮肤的研究

2024-11-22 14:24:37 sh默尼 1

可折叠屏幕手机、柔性机器人、健康管理柔性设备等柔性产品的普及加大了人们对柔性和延展性材料的需求。其中,柔性可穿戴设备极具应用前景,因此一直以来都是科技研发的重点对象。然而,传统的硅基材料难以与生物系统相匹配,这使得制备完全适应生物体的可穿戴设备具有一定的挑战。新兴的电子皮肤和离子皮肤或许是适应可穿戴设备发展的前途性材料。


电子皮肤的柔韧性和电导率能够满足应变传感器的基本需求,但是其体系中引入的导电填料会使基体变得不均匀,继而造成信号不稳等问题。相较之下,由可移动离子和聚合物基体组成的离子皮肤具有拉伸性强、电信号传输稳定等优点,在柔性可穿戴设备领域具有优势。例如,水凝胶作为重要的离子皮肤,已被广泛证明能对人体的各种日常运动进行有效检测。然而,水分蒸发依旧是阻碍水凝胶实际应用的一大挑战。近年来的研究发现,由离子液体(ILs)和聚合物网络组成的离子凝胶继承了离子液体不挥发性和高热稳定性等优良特点,在极端环境中仍能长期保持稳定,是有效解决水凝胶上述限制的一大可行性方案。然而,聚合物网络中能与基底作用的官能团有限,这使得其粘附能力并不突出。

基于此,来自西安石油大学陈雪莲明小庆长安大学马蕾及他们的团队制备了具有优异灵敏度和自主粘附能力的氨基酸基离子凝胶(PACGx-MBAAy),考察了该离子凝胶在运动检测等可穿戴电子领域的应用前景。

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