高保湿低共熔离子/电子协同导电水凝胶的制备及其传感应用研究OA

针对传统水凝胶作为柔性应变传感器时易失水、使用场景受限、生物相容性差等问题,采用一锅光聚合法成功制备了一种高保湿性的丙烯酰胺/双三氟甲烷磺酰亚胺锂/氧化石墨烯/甲基丙烯酸甲酯水凝胶(LAGM),并应用于柔性应变传感器领域。首先将丙烯酰胺和双三氟甲烷磺酰亚胺锂以一定摩尔比制备成低共熔溶剂,然后加入氧化石墨烯水溶液搅拌均匀制成“低共熔溶剂包水”结构,进一步引入疏水单体甲基丙烯酸甲酯并在光聚合条件下成胶。研究结果揭示,该水凝胶不仅展现了卓越的力学性能(拉伸强度为2934.73 kPa,断裂伸长率为419.39%)和出色的保湿性能(达到平衡时仅失重2.4%),还具备稳定灵敏的传感特性。进一步将其组装应用于柔性应变传感器,该传感器不仅能够准确捕捉并监测人体运动状态,还能稳定运用于人体心电、肌电、眼电信号的检测。这一研究成果不仅解决了传统应变传感器的缺陷,还为未来柔性可穿戴设备的发展提供了新的解决方案。