文献类型：期刊文章

作　　者：姜旻[1] 郝雪芳[2] 叶磊[3] 罗水源[1] 冀峰[1]

Min Jiang;Xuefang Hao;Lei Ye;Shuiyuan Luo;Feng Ji(College of Chemical Engineering and Materials,Quanzhou Normal University,Fujian Engineering and Research Center of Green and Environment-Friendly Functional Footwear Materials,Quanzhou 362000,China;Nano Innovation Institute,Inner Mongolia Key Laboratory of Carbon Nanomaterials,Inner Mongolia University for Nationalities,Tongliao 028000;School of Pharmaceutical Sciences,Shandong University,Jinan 250012,China)

机构地区：[1]泉州师范学院化工与材料学院福建省绿色环保功能鞋材工程研究中心,福建泉州362000 [2]内蒙古民族大学纳米创新研究院,内蒙古通辽028000 [3]山东大学药学院,山东济南250012

出　　处：《高分子材料科学与工程》

基　　金：福建省科技重大专项计划项目(2020HZ06019);福建省自然科学基金计划资助项目(2022J05224);福建省中青年教师教育科研项目(JAT190517);内蒙古自治区自然科学基金资助(2019BS08005)。

年　　份：2022

卷　　号：38

期　　号：7

起止页码：149-158

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：近年来,水凝胶在柔性可穿戴传感器领域展现出巨大的应用前景,但是如何通过简单高效的方法构建同时具有优异的拉伸性能、抗冻性能和黏附性能的水凝胶基传感器仍然具有挑战性。文中基于分子间的物理作用,采用简单高效的“一锅法”,以聚N-羟乙基丙烯酰胺(PHEAA)和明胶(GE)作为水凝胶的基体材料,通过向凝胶前驱体溶液中加入氯化钠(NaCl)和乙二醇(EG)制备了PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶。利用万能拉力机、红外光谱仪、差示扫描量热仪、旋转流变仪和电化学工作站对水凝胶进行了结构和性能的表征。结果表明,PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶的拉伸应变为1567%,并具有优异的抗冻性能;PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶在-30℃的拉伸应变和电导率分别高达558%和0.21 S/m;同时,PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶对不同的基材都展现出优异的黏附性能;更为重要的是,PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶基应变传感器对大应变和小应变都具有优异的循环稳定性,能够在较宽的温度范围内(-30~25℃)稳定地检测人体大幅度的肢体运动和小幅度的生理信号。因此,PHEAA-GE-EG-NaCl水凝胶在柔性可穿戴传感器领域具有广阔的应用前景。

关 键 词：水凝胶 传感器 抗冻性能 黏附性能  

分 类 号：TP212]