“Salt washing” adjustment of crosslinking degree to fabricate multifunctional antifreeze hydrogel for self-power and storage integrated flexible sensor
作者:Gang Long, Dan Ge, Hou-Yong Yu ,Kam Chiu Tam
关键字:silk fibroin, salt washing, mechanical properties, flexible sensor
论文来源:期刊
发表时间:2025年
基于水凝胶的电子蒙皮或摩擦电纳米发电机 (TENG) 被认为是柔性电子产品的理想候选者。然而,目前的水凝胶面临着导致性能不佳的局限性,并且它们对外部电源的依赖阻碍了其实际应用。引入“盐浸泡”和“盐洗”的两步洗涤方法来制备多功能水凝胶。最初,通过盐浸泡形成水凝胶框架(SAC 2Z)-丙烯酰胺(AM)和丝素蛋白(SF)水凝胶。随后,通过盐洗调节盐离子浓度来微调交联度。得到的水凝胶SAC 2ZC具有优异的机械性能(断裂强度提高15倍至320 kPa)和优异的耐寒性,高达-80 °C。 与传统的水分散水凝胶相比,基于SAC 2ZC的应变传感器能够在高达-30°C的温度下进行传感。 基于SAC 2ZC的柔性防冻电池具有优异的抗枝晶性能,可在高压(30 MPa)和严重弯曲(180°)下供电。基于 SAC 2ZC 的 TENG (C-TENG) 支持能量收集,消除对外部电源的依赖。这项创新为集成能量收集和存储的柔性传感系统铺平了道路,促进了全天候人与智能手机的信号交互。这项研究为开发用于柔性可穿戴设备的多功能SAC 2ZC水凝胶提供了一种新的策略,特别是在极冷的复杂环境中。