福建农林大学曹石林团队CEJ:自组装、抗团聚、超拉伸和导电的MXene水凝胶,用于可穿戴生物电子
The following article is from 柔性电子材料与器件 Author 柔性电子材料与器件
点击蓝字关注我们
图1.(a)多层MXene(M-MXene)的SEM显微照片;
(b)分层的MXene(d-MXene)和(c)TiO2 @ MXene纳米片;
(d)X-射线衍射(XRD)和(e)M-MXene和TiO2 @ MXene纳米片的拉曼光谱;
(f)TiO2 @ MXene纳米片的SEM显微照片的元素映射。
图2.(a)在超声激发下被TiO2 @ MXene纳米片表面捕获的AA单体;
(b)TiO2 @ MXene纳米片催化的藤状结构PAA的快速合成;
(c)带有TiO2 @ MXene纳米片(交联剂)的PAA链的自组装和自交联行为;
(d)TiO2 @ MXene-PAA水凝胶内部结构的SEM图像。
图3.(a)丙烯酸(AA)单体的分子结构;
(b)在不同的MXene表面上的AA的吸附能和(c)在不同的MXene表面上的AA的Mulliken原子电荷;
吸附在Ti2O2,Ti3C2和Ti3C2(OH)2表面上的AA单体的优化结构(d)不包含和(e)带有水分子(红色,浅灰色,深灰色和浅蓝色的棒或球代表O、Ti、C和H原子);
(f)APS溶液中TiO2@MXene电极的CV曲线;
(g)DMPO捕获自由基dotOH的TiO2 @ MXene和APS溶液的EPR光谱;
(h)与制备时间长,制备温度高的纯PAA水凝胶相比,TiO2 @ MXene-PAA水凝胶制备速度快,不需要高温处理。
图4.TiO2@MXene-PAA水凝胶的机械性能。
(a)TiO2@MXene-PAA水凝胶拉伸至初始长度的约15倍后恢复了其原始长度;
(b)TiO2@MXene-PAA水凝胶在压缩至95%应变后恢复其原始形状;
(c)典型的拉伸应力-应变曲线和(d)水凝胶的杨氏模量;
(e)典型的压缩应力-应变曲线和(f)水凝胶的压缩模量;
(g)水凝胶的韧性,(h)强度和延展性产品。
图5.(a)TiO2@MXene-PAA水凝胶粘附在不同的材料(PTFE、塑料、橡胶和玻璃)以及生物组织(猪肉、猪肝、皮肤和心脏)上;
(b)各种TiO2@MXene含量的TiO2@MXene-PAA水凝胶对猪皮肤的最大粘附力;
(c)0.05 TiO2@MXene-PAA水凝胶对猪皮肤和铁的可重复粘合力。
图6.导电TiO2@MXene-PAA水凝胶的胶粘剂应用。
(a)TiO2@MXene-PAA水凝胶(0.05)牢固地粘附在人的皮肤表面,可以剥离而不会留下残留物;
(b)水凝胶生物电极,用于实时监测处于安静状态的女孩的心电图和心率;
(c)EOG测量图;
(d–e)水凝胶生物电极,用于实时监测女孩的眼睛运动;
(f)使用水凝胶生物电极和商业生物电极在使用前和使用后20个周期内记录的表面肌电信号(sEMG)的比较;
(g)代表表皮电信号行为的数字图像随着手臂皮肤从松弛状态变为紧张状态而变化;
(h)缠绕在手臂上的水凝胶生物电极的EMG传感器,用于在家中控制电气设备;
(i–j)由手的挥动、拳打和伸直产生的特定电压电位模式。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126129
相关进展
吉林大学李洋教授ACS AMI:高强度、透明且自修复的离子凝胶,用于可靠的应变传感器
免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:chen@chemshow.cn
扫二维码|关注我们
微信号 : Chem-MSE
欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至chen@chemshow.cn,并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。