基于水凝胶的可穿戴应变传感器由于其在实时健康监测和运动检测中的应用前景广阔,最近引起了人们的极大兴趣。然而,在水凝胶系统中同时实现综合的高拉伸性、自粘性和长期保水性能仍然是一个巨大的挑战,这限制了它们在可穿戴电子产品中的应用。
近日,南洋理工大学Yifan Wang等人提出了一种用于可穿戴应变传感器的多功能水凝胶材料,该材料可以通过数字光处理(DLP)3D打印技术制造。
本文要点:
1)通过调整化学交联网络(聚(丙烯酰胺)/聚(丙烯酸)/聚(乙二醇)二丙烯酸酯)、物理交联网络(聚丙烯(丙烯酰胺)/聚(丙烯酸)/聚(乙二醇)二丙烯酸酯/丝素蛋白/甘油/水)的组成和表面微观结构,3D打印的水凝胶同时表现出优异的可调节机械性能、可调节的附着力和良好的保水性能。
2)此外,通过添加导电离子,还可以实现可拉伸传感应用的高离子电导率。基于这些集成的多功能性,3D打印水凝胶适用于可穿戴应变传感器,以检测各种身体运动。这项工作为3D可打印水凝胶系统在可穿戴电子领域的广泛应用提供了前景。
参考文献:
K. Wu, J. Li, Y. Li, H. Wang, Y. Zhang, B. Guo, J. Yu, Y. Wang, 3D Printed Silk Fibroin-Based Hydrogels with Tunable Adhesion and Stretchability for Wearable Sensing. Adv. Funct. Mater. 2024, 2404451.
https://doi.org/10.1002/adfm.202404451