基于硼酸酯動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在柔性傳感器中的應(yīng)用研究

編號：CYYJ03612

篇名：基于硼酸酯動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在柔性傳感器中的應(yīng)用研究

作者：孫天琦 唐會(huì)程 趙增典 宋沙沙

關(guān)鍵詞： 雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠 自愈合性能 黏附性能 柔性傳感器 人體監(jiān)測

機(jī)構(gòu)： 山東理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

摘要： 為了解決傳統(tǒng)金屬傳感器機(jī)械柔性差和黏附性差的缺點(diǎn),以海藻酸鈉、硼砂和明膠為原料,采用一鍋法制備了BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,并對其流變學(xué)性能、機(jī)械性能、自愈合性能、黏附性能及電學(xué)性能等進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明,BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有良好的機(jī)械性能,其最高拉伸率為660%,最大拉伸強(qiáng)度為50.2 kPa,最大韌性(斷裂能)為799 kJ·m-3;BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠能夠牢固黏附在多種有機(jī)和無機(jī)基底材料(紙杯、金屬、玻璃、木頭、橡膠、陶瓷、塑料和豬皮)表面,其中,BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠對木頭的黏附強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度最優(yōu),分別為58.3 kPa和12.2 kPa;將BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠組裝成應(yīng)變傳感器后,在較寬的應(yīng)變范圍(0~400%)內(nèi)具有較高的傳感靈敏度(GF=1.68)及循環(huán)穩(wěn)定性;BSG雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠傳感器可以將形變轉(zhuǎn)換為電信號,將其黏附于人體不同部位能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測手指、手腕、肘部和膝蓋關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)以及微笑、眨眼、吞咽和說話的細(xì)微生理活動(dòng)。