80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  凝膠因其獨(dú)特的軟而韌的力學(xué)性能，在醫(yī)療、海洋、人機(jī)交互等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)水凝膠具有很高的生物安全性，但是在實(shí)際應(yīng)用中面臨著環(huán)境不穩(wěn)定性的難題。為解決這一問題，部分研究開始聚焦于離子凝膠。但遺憾的是，以離子液體為基礎(chǔ)的離子凝膠在生物安全性和耐低溫性能方面存在顯著局限，且其成本相對(duì)較高。在此背景下，極性有機(jī)凝膠逐漸受到關(guān)注，尤其是乙二醇凝膠。但乙二醇的凝固點(diǎn)僅為-13℃，且其毒性（LD50）水平甚至高于甲醇，顯然并非一種安全的有機(jī)溶劑，不適合作為凝膠溶劑。相比之下，丙三醇（甘油）具有較好的生物安全性，通常被認(rèn)為無毒，但其凝固點(diǎn)卻高于水的冰點(diǎn)，限制了其應(yīng)用范圍。

  近期，中國人民大學(xué)在《Small》期刊上發(fā)表的研究成果，通過對(duì)極性有機(jī)溶劑進(jìn)行系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)分析后指出，1,2 - 丙二醇是目前有機(jī)凝膠中最具潛力的溶劑候選者。1,2 - 丙二醇的凝固點(diǎn)與 DMF（-61℃）相近，同時(shí)其毒性比甘油更低，可通過轉(zhuǎn)化為乳酸進(jìn)行生物降解，成本遠(yuǎn)低于離子液體。事實(shí)上，丙二醇在食品添加劑、藥物領(lǐng)域長(zhǎng)期應(yīng)用，其安全性已獲得眾多權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。然而，目前針對(duì)丙二醇相關(guān)凝膠的開發(fā)工作仍相對(duì)較少，這一領(lǐng)域亟待進(jìn)一步探索與拓展。

  本研究開發(fā)了一種基于丙二醇的超分子有機(jī)凝膠(PGOG)，將環(huán)境穩(wěn)定且生物相容的綠色溶劑丙二醇(PG)與動(dòng)態(tài)可降解、可重復(fù)利用的聚電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)巧妙結(jié)合。PGOG展現(xiàn)出非凡的拉伸性(最大應(yīng)變超10400%)、強(qiáng)附著力、良好生物相容性和環(huán)境穩(wěn)定性。其超分子交聯(lián)特性賦予了PGOG動(dòng)態(tài)可逆性，使其能夠在水中溶解回收。借助這一特性，將PGOG配制成噴霧溶液，可用于離子皮膚的個(gè)性化原位定制。此外，PGOG對(duì)溫度、濕度和應(yīng)變均表現(xiàn)出優(yōu)異穩(wěn)定的電響應(yīng)，在機(jī)器學(xué)習(xí)輔助下，能夠實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)同時(shí)刺激下的復(fù)雜信號(hào)解耦的智能傳感功能。

  相關(guān)研究成果以 “Sprayable Ionic Tattoo Exploiting Biocompatible and Recyclable Organogel for AI‐Assisted Multi-signal Sensing” 為題發(fā)表于《Small》上。DOI：10.1002/smll.202501621。本文的第一作者為朱靖豪，安堯為共同第一作者，人大賀泳霖老師為通訊作者，王亞培老師為共同作者。

圖1 PGOG的制備與分析

  如圖1所示，PGOG采用一鍋法制備而成。以丙二醇為溶劑，通過丙烯酸（AA）和2-氨基乙基甲基丙烯酸酯鹽酸鹽 （AMA） 的共聚制備超分子有機(jī)凝膠 （PGOG），無需添加化學(xué)交聯(lián)劑，聚電解質(zhì)賦予凝膠離子導(dǎo)電能力。值得注意的是，丙二醇的凝固點(diǎn)為 -60°C，沸點(diǎn)接近 200°C，其粘度和毒性均低于甘油，因此成為制備安全穩(wěn)定的凝膠材料的可靠溶劑選擇。

圖2 PGOG的力學(xué)性能表征

  如圖2所示，PGOG具備卓越的機(jī)械性能，最大應(yīng)變可達(dá)10400%且未發(fā)生斷裂，同時(shí)在-25℃的低溫條件下仍能保持良好的拉伸性能。此外，得益于其動(dòng)態(tài)可逆的超分子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，PGOG在大應(yīng)變條件下也展現(xiàn)出出色的拉伸回彈性。

圖3 PGOG的粘附、生物相容性和噴涂工藝

  可靠的粘附力和良好的生物相容性對(duì)于離子皮膚的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。如圖3所示，PGOG對(duì)多種基材展現(xiàn)出強(qiáng)大的粘附性能。值得注意的是，PGOG內(nèi)部的超分子相互作用可被大量水削弱，從而使其能夠完全溶解于水中，而這一溶解過程是可逆的，通過蒸發(fā)水分即可實(shí)現(xiàn)PGOG的重塑。借助這一特性，我們配制了基于PGOG的便攜式噴涂溶液，為離子皮膚的個(gè)性化原位定制提供了可能，使其能夠完美貼合人體皮膚。此外，在使用結(jié)束后，可通過大量水快速?zèng)_洗掉該離子皮膚。基于此，作者對(duì)基于PGOG的離子紋身的生物安全性進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)中，在大鼠背部噴涂離子紋身，7天后結(jié)果顯示，離子紋身依然穩(wěn)固地粘附在原位，且組織學(xué)觀察未發(fā)現(xiàn)皮膚炎癥或其他不良組織損傷現(xiàn)象。

圖4 PGOG的傳感性能

  PGOG對(duì)溫度、濕度和應(yīng)變都表現(xiàn)出良好的響應(yīng)性和穩(wěn)定性，因此具備作為監(jiān)測(cè)各種信號(hào)的優(yōu)秀表皮傳感器的潛力。

圖5 AI 輔助實(shí)現(xiàn)多重傳感信號(hào)的識(shí)別和解耦

  在人機(jī)交互發(fā)展過程中，尤其是離子皮膚領(lǐng)域，多個(gè)信號(hào)的識(shí)別和解耦至關(guān)重要。在這項(xiàng)工作中，作者通過調(diào)節(jié)PGOG的形狀和厚度差異，設(shè)計(jì)了三傳感陣列，通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多重傳感信號(hào)的精確解耦識(shí)別，展現(xiàn)出巨大的智能傳感潛力。

  本工作選擇生物相容和環(huán)境穩(wěn)定的丙二醇作為溶劑為有機(jī)凝膠材料的開發(fā)提供了新的見解，利用動(dòng)態(tài)的超分子聚電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)噴涂法制備離子皮膚的策略為基于凝膠材料的下一代離子皮膚的應(yīng)用開辟了一條新的道路。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202501621