東北大學(xué)田野課題組 JMCA:超快熱響應(yīng)致動(dòng)和超高導(dǎo)電性的多功能梯度水凝膠
2022-10-17 來源:高分子科技
刺激響應(yīng)型導(dǎo)電水凝膠是一類新興的智能材料,在軟體機(jī)器人、柔性傳感器、智能電子和仿生設(shè)備方面都展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。然而,制備兼具良好的響應(yīng)致動(dòng)速度和導(dǎo)電性能的一體化水凝膠仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。潛在的主要原因有兩個(gè)方面:一方面,高電導(dǎo)率的水凝膠通常具有相對(duì)較高的楊氏模量,而較高的楊氏模量會(huì)限制水凝膠在外界刺激下的致動(dòng)速度。另一方面,少數(shù)具有類似性能的水凝膠大多為雙層水凝膠,即通過主動(dòng)層/致動(dòng)層響應(yīng)外部刺激進(jìn)行致動(dòng),被動(dòng)層/導(dǎo)電層(無刺激響應(yīng)功能)進(jìn)行導(dǎo)電,但是這類水凝膠可能存在容易界面分層的風(fēng)險(xiǎn)。因此,迫切需要開發(fā)出一種兼具杰出致動(dòng)性和導(dǎo)電性的一體化水凝膠。
圖1. Ag-PNIPAM水凝膠的制備
圖2. Ag-PNIPAM水凝膠的熱致動(dòng)性
圖3. Ag-PNIPAM水凝膠的導(dǎo)電性
圖4. Ag-PNIPAM水凝膠作為軟致動(dòng)器
圖5. Ag-PNIPAM水凝膠作為可穿戴電子
圖6. Ag-PNIPAM水凝膠作為智能電路開關(guān)
該研究工作以“Multifunctional gradient hydrogel with ultrafast thermo-responsive actuation and ultrahigh conductivity”為題發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Journal of Materials Chemistry A》(IF:14.511),作為當(dāng)期亮點(diǎn)工作,被選為期刊內(nèi)封面文章(DOI: 10.1039/d2ta05770k)。東北大學(xué)博士研究生劉赫為論文第一作者,田野副教授為論文通訊作者。
原文鏈接:https://doi.org/10.1039/d2ta05770k
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(責(zé)任編輯:xu)
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