江南大學(xué)陳明清/施冬健課題組 ACS AMI：類皮膚組織應(yīng)變硬化能力的圖案化水凝膠用于應(yīng)變傳感器
2023-10-15 來源：高分子科技
近年來，人們一直致力于探索導(dǎo)電柔性材料的新興應(yīng)用，如電子皮膚、人機(jī)界面、軟機(jī)器人和可穿戴監(jiān)測設(shè)備等領(lǐng)域。值得注意的是，尤其對于表皮生物電子設(shè)備而言，電極和生物組織之間的界面要經(jīng)常遭受動態(tài)變形。然而，目前柔性材料的固有缺陷（如低拉伸性、高剛度和高滯后）使得其在生物組織-材料界面處產(chǎn)生嚴(yán)重的機(jī)械失配，從而對生物電子器件的監(jiān)測靈敏度產(chǎn)生不利影響。
圖1.圖案化水凝膠的示意圖合成過程和結(jié)構(gòu)
圖2.圖案化水凝膠的力學(xué)性能
圖3.（a）圖案化水凝膠中剛性陣列在0-400%應(yīng)變下變形的圖像；（b）在50%應(yīng)變下具有不同剛性域排列的圖案水凝膠其內(nèi)部應(yīng)力分布的有限元模擬結(jié)果；（c）通過有限元模擬拉伸過程中水凝膠內(nèi)部各個區(qū)域所承受的應(yīng)力數(shù)值。（d）支撐層、柔性域和剛性域相應(yīng)的拉伸強(qiáng)度和楊氏模量
圖4.基于圖案的水凝膠傳感器的傳感性能
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.3c12127
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