福建理工大學(xué)陳汀杰/諾森比亞大學(xué)Ben Bin Xu《Small》：一種物理球磨工藝用于超韌可拉伸、自修復(fù)水凝膠的制備
2023-11-10 來源：高分子科技
電子皮膚的仿生柔性電子設(shè)備由于其感知各種運(yùn)動(dòng)的能力而受到越來越多的關(guān)注。然而，智能皮膚模擬材料的開發(fā)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)；诖耍福建理工大學(xué)陳汀杰&諾森比亞大學(xué)Ben Bin Xu報(bào)道了一種簡單有效的方法，制備了由聚乙烯醇(PVA)、Ti3C2Tx MXene納米片和聚吡啶(PPy) (PMP)組成的超韌、可拉伸、自修復(fù)的導(dǎo)電水凝膠。MXene納米片和Fe3+作為多功能交聯(lián)劑和有效的應(yīng)力傳遞中心，為PMP水凝膠提供了相當(dāng)高的導(dǎo)電性、超韌性和超高拉伸性(伸長率高達(dá)4300%)。由于動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵的存在，水凝膠還表現(xiàn)出快速自愈和可重復(fù)自粘的能力。由PMP水凝膠制成的柔性電容式應(yīng)變傳感器具有較寬的應(yīng)變傳感范圍(可達(dá)400%)，并具有自愈特性。該傳感器可以精確監(jiān)測人體各種生理信號，包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、面部表情和脈搏波。結(jié)果表明，該PMP水凝膠基超級電容器具有約92.83%的高電容保持率和約100%的庫侖效率。
圖1 PMP水凝膠制備過程示意圖及微觀形貌圖
圖2 PMP水凝膠力學(xué)性能
圖3 PMP水凝膠的自愈合和粘附性能
圖4 PMP水凝膠的導(dǎo)電性
圖5 PMP水凝膠傳感性能
圖6 PMP水凝膠基超級電容器的組裝及測試
文獻(xiàn)鏈接：A Simple and Effective Physical Ball-Milling Strategy to Prepare Super-Tough and Stretchable PVA@MXene@PPy Hydrogel for Flexible Capacitive Electronics. Small 2023, 19, 2303038. DOI：https://doi.org/10.1002/smll.202303038
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202303038
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