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    長春工業大學:研發PAM@SiO2-NH2/石墨烯導電水凝膠傳感器

    時間:2025/3/11閱讀:179
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    導電水凝膠因其在軟機器人、電子設備和可穿戴技術等領域的潛在應用而備受關注。然而,由于傳統水凝膠固有的脆性,其廣泛應用一直受到限制。為了應對這一挑戰,,研究采用簡單的一鍋法設計了一種多功能導電水凝膠,其特點是具有雙重物理交聯網絡

    設計融合了丙烯酰胺(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 通過疏水結合和氫鍵在能量耗散中發揮了關鍵作用,成為動態交聯點。這種結構配置使我們的 PAM@SiO2-NH2/(ILs-GN) 水凝膠具有驚人的拉伸應變,可達 15318%,同時還具有 51.4 MJ/m3 的韌性和自愈能力。

    此外,ILs 還能促進石墨烯的有效分散,從而在水凝膠中產生的導電性和穩定的電阻變化,導電性測量值為 12 mS/cm。該水凝膠還具有高靈敏度,在應變為 1200% 時的測量系數為 18.94。當作為應變傳感器使用時,水凝膠能夠實時監測人體的各種運動,捕捉大規模變形和微小的細微運動。這些研究結果表明,我們的水凝膠傳感器在柔性電子皮膚應用方面具有巨大潛力,有望成為多功能傳感器和柔性電極的候選材料。


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