陜科大王學川/王海軍/黨旭崗 Mater. Horiz.:一種生物質衍生的多功能導電涂料助力可穿戴智能紡織品和皮膚生物電子一體化
2025-02-17 來源:高分子科技
智能電子紡織品因其獨特的結構、柔韌性和透氣性,在可穿戴電子領域具有重要的應用價值。然而,目前報道的電子紡織品仍面臨生物相容性、光熱轉換和電磁波污染等問題的挑戰。為應對此挑戰,陜科大王學川教授、王海軍教授、黨旭崗副教授團隊利用天然羧甲基淀粉 (CMS)、多巴胺和聚吡咯 (PPy) 開發了一種多功能生物質基導電涂層,并進一步用于構建多功能智能電子紡織品。CMS/PDA/PPy 涂層具有連續均勻的多孔結構、強附著力、高抗菌效率、優異的導電性和良好的生物相容性。CMS/PDA/PPy 涂層制備的智能電子紡織品表現出優異的疏水性、水蒸氣滲透性和抗氧化活性。此外,利用 PDA 和 PPy 的導電和熱敏特性,可以將智能電子紡織品開發成能夠實時監測生理信號和體溫變化的柔性皮膚集成生物傳感器系統。相關工作被發表于《Materials Horizons》 (IF: 12.2)。
圖1 CMS/PDA/PPy的粘附性和可印刷性
圖2 CMS/PDA/PPy的機械性能、抗氧化性和導電性
圖3 生物質基智能電子紡織品的耐水性、水蒸氣滲透性、透光性、抗菌性及生物相容性
圖4 生物質基智能電子紡織品的光熱轉換性
圖5 生物質基智能電子紡織品的應變傳感性能與人體運動信號監測
總體而言,本研究通過集成可穿戴智能紡織品和皮膚生物電子學開發了一種多功能導電涂層,構建了一個通過可穿戴智能電子紡織品傳感器監測生理信號的平臺。該紡織品被用作皮膚應變傳感器,對溫度、應變、光熱和生物電信號以及運動檢測表現出高度敏感性。集成的CMS/PDA/PPy導電涂層在可穿戴紡織品領域具有相當大的潛力,可用于多功能紡織品和智能生物電子,并為可穿戴智能紡織品和皮膚生物電子學的未來集成提供了新的見解。
原文鏈接:https://doi.org/10.1039/D4MH01774
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(責任編輯:xu)
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