福建理工大学陈汀杰/诺森比亚大学Ben Bin Xu《Small》：一种物理球磨工艺用于超韧可拉伸、自修复水凝胶的制备

2023-11-10 来源：高分子科技

电子皮肤的仿生柔性电子设备由于其感知各种运动的能力而受到越来越多的关注。然而，智能皮肤模拟材料的开发仍然是一个挑战。基于此，福建理工大学陈汀杰&诺森比亚大学Ben Bin Xu报道了一种简单有效的方法，制备了由聚乙烯醇(PVA)、Ti₃C₂T_x MXene纳米片和聚吡啶(PPy) (PMP)组成的超韧、可拉伸、自修复的导电水凝胶。MXene纳米片和Fe³⁺作为多功能交联剂和有效的应力传递中心，为PMP水凝胶提供了相当高的导电性、超韧性和超高拉伸性(伸长率高达4300%)。由于动态硼酸酯键的存在，水凝胶还表现出快速自愈和可重复自粘的能力。由PMP水凝胶制成的柔性电容式应变传感器具有较宽的应变传感范围(可达400%)，并具有自愈特性。该传感器可以精确监测人体各种生理信号，包括关节运动、面部表情和脉搏波。结果表明，该PMP水凝胶基超级电容器具有约92.83%的高电容保持率和约100%的库仑效率。

图1 PMP水凝胶制备过程示意图及微观形貌图

图2 PMP水凝胶力学性能

图3 PMP水凝胶的自愈合和粘附性能

图4 PMP水凝胶的导电性

图5 PMP水凝胶传感性能

图6 PMP水凝胶基超级电容器的组装及测试

文献链接：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

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202303038

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