近期,，貴州醫(yī)科大學生物與工程學院（健康醫(yī)藥現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院）曾柱教授和鄭強教授領銜的生物電子系統(tǒng)團隊（B.E.S.T），在開發(fā)高性能凝膠基保形應變自供電觸覺傳感器方面取得了重要進展,。針對傳統(tǒng)導電水凝膠在力學性能,、導電性和穩(wěn)定性之間難以平衡的問題，研究團隊通過原位摻雜聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸鹽）（PEDOT:PSS）于Laponite?（LAP）交聯(lián)的寡聚乙二醇（OEG）甲基丙烯酸酯共聚物中,，成功制備出一種新型納米復合水凝膠,，顯著提升了水凝膠的綜合性能，為柔性可穿戴電子設備的發(fā)展提供了新的解決方案,。該研究已發(fā)表在《Nano Energy》期刊上,，影響因子16.8。
傳統(tǒng)導電水凝膠在實際應用中存在力學性能不足,、導電性不穩(wěn)定以及穩(wěn)定性欠佳等問題,，限制了其在柔性可穿戴電子設備中的應用。為克服這些挑戰(zhàn),，研究團隊采用了一種多物理交聯(lián)策略,，將PEDOT:PSS與LAP交聯(lián)的OEG甲基丙烯酸酯共聚物相結合，制備出新型納米復合水凝膠,。
PLOD納米復合水凝膠的制備及其在柔性可穿戴應變傳感器和柔性電極中的應用
結果顯示,，與傳統(tǒng)水凝膠相比，該材料的拉伸性能提升了450%,，自修復效率達到95%,。
PLOD納米復合水凝膠的拉伸和自愈性能
研究團隊還展示了這種新型水凝膠作為自供電應變傳感器的實際應用，在手指和肘部彎曲角度檢測,、重復彎曲應變傳感實驗中表現(xiàn)出色,，還能監(jiān)測吞咽、皺眉等細微動作,，適用于長期監(jiān)測人體運動,。這類設備在人體運動監(jiān)測、人機交互等領域可能起到重要作用。
PLOD附著在人體表面進行運動檢測
基于PLOD納米復合導電水凝膠電極的摩擦電納米發(fā)電機（TENG）在觸覺傳感方面也表現(xiàn)出色,。在智能醫(yī)療應用中展現(xiàn)出潛力,。
PLOD-TENG觸覺傳感陣列，能夠精確識別目標位置信號,。
該研究開發(fā)的PLOD納米復合導電水凝膠,，憑借其拉伸性、自修復性,、組織粘附性,、生物相容性和電機械性能，為柔性可穿戴設備的發(fā)展和應用提供了新的可能性,，有望在人體運動監(jiān)測,、人機交互等領域發(fā)揮重要作用。
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