水凝膠因其優(yōu)異的可拉伸性在可穿戴電子、生物醫(yī)學(xué)傳感器等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,現(xiàn)有的水凝膠傳感基材往往存在機(jī)械性能不足、易損壞、環(huán)境適應(yīng)性差以及制備工藝繁瑣、不環(huán)保等問題,限制了其在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用。
近期,南京林業(yè)大學(xué)陳楚楚課題組以輕木為原料,脫基質(zhì)處理后獲得木材纖維素骨架,通過紫外光(UV)引發(fā)接枝的聚合方式,在不使用任何化學(xué)引發(fā)劑的條件下,制備得到聚丙烯酰胺(PAM)/聚丙烯酸(PAA)木基復(fù)合凝膠,最大拉伸強(qiáng)度可達(dá)42.2 MPa,且兼具優(yōu)異的抗溶脹性能及紫外屏蔽功能。將該木基復(fù)合凝膠作為柔性基材組裝構(gòu)建傳感器件,可用于運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、熱電傳感、水下傳感及智能家居等領(lǐng)域(圖1)。
圖1.木基復(fù)合凝膠的制備
微觀形貌
圖2. 木基復(fù)合凝膠的微觀結(jié)構(gòu)
力學(xué)性能
圖3. 木基復(fù)合凝膠的力學(xué)性能
多功能傳感應(yīng)用
圖4. 木基復(fù)合凝膠的熱電傳感
圖5. 木基復(fù)合凝膠的水下傳感
圖6. 木基復(fù)合凝膠在智能家居中的傳感應(yīng)用
原文鏈接:
Luzhen Wang, Jing Wei, Muqiu You, Yongcan Jin, Dagang Li, Zhaoyang Xu, Aiping Yu, Junshuai Li, Chuchu Chen, Initiatorless polymerization of mechanically robust hydrogels reinforced by cellulose of wood skeleton as multifunctional sensors, Carbohydrate Polymers, 354, 2025, 123345, DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.123345
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123345
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