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Ionische leitfähige Cellulosehydrogele wurden von der Wuhan-Universität hergestellt und können bei Minustemperaturen arbeiten

Zeit:2019-12-24 Hits:

Als dreidimensionales wasserreiches Material, Hydrogel hat die Eigenschaften einer hohen Elastizität, Transparenz und Biokompatibilität. Es wurde häufig in Kontaktlinsen verwendet, Kosmetika, Tissue Engineering, Wundverbände und andere Bereiche. In den vergangenen Jahren, leitfähige Hydrogele sind im Bereich sensoren und flexible elektronische Geräte weit verbreitet. jedoch, konventionelle Hydrogele verlieren ihre ursprünglichen Eigenschaften durch Gefrieren bei niedrigen Temperaturen, Begrenzung ihrer Anwendung bei niedrigen Temperaturen.

Wang Yang, lv ang und zhang lina, außerordentliche Professoren der wuhan Universität, haben erfolgreich ein Frostschutz-ionisch leitfähiges Cellulosehydrogel, die als Spannung verwendet werden können, Kompressions- und Temperatursensor. Im Gegensatz zu herkömmlichen Hydrogelen, ihre Frostschutzeigenschaften ermöglichen es ihnen, bei Minustemperaturen gut zu arbeiten. Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift ACS Applied Materials & Schnittstellen.

Der Schlüssel zur Frostschutz- und elektrischen Leitfähigkeit von Cellulosehydrogelen liegt in Benzyltrimethylammoniumhydroxid, eine wässrige Lösung aus organischer Basis, die eines der neuen zellulosehaltigen Lösungsmittelsysteme ist, die vom Team entwickelt wurden, die Studie sagte. Nach chemischer Vernetzung der Celluloselösung, die organische Basis als Lösungsmittel wird nicht wie beim herkömmlichen Zubereitungsprozess weggewaschen, wird jedoch direkt beibehalten. Seine Eigenschaften als Elektrolyt verleihen dem Cellulosehydrogel die Frostschutz- und leitfähigen Eigenschaften als Ganzes.

Die Leistungsfähigkeit traditioneller Cellulosehydrogele und Frostschutz-Zellulosehydrogele bei niedriger Temperatur

 

Forscher in - 24 °C niedrige Temperatur friert Widerstand leitfähiges Hydrogel in Fingergelenken fixiert, ob mit dem gleichen Rand Finger Flexion und schnell oder langsam bei unterschiedlicher Reichweite, der Widerstand des leitfähigen Wassergels relativer Wert kann sich mit den Fingerbewegungen ändern zeigt die Amplitude der entsprechenden Änderung, und fast nicht nachweisbares Rauschen oder Hysterese, Hydrogel und keine dauerhafte Verformung durch Dehnung, zeigt, dass das leitfähige Wassergel die stabilen mechanischen Eigenschaften bei Niedrigtemperaturzug - Widerstandsfähigkeit und sensible Reaktionsleistung.

Frostschutz-Hydrogele werden als Stretchsensor verwendet, um Fingerbiegen bei niedriger Temperatur zu simulieren



Nicht nur das, werden die Forscher auch dielektrische Elastomere in leitfähigen Hydrogelen zwischen den "Doppelte Antwort" Sensor, hat die Kapazität und den druckempfindlichen Widerstand - win min und DoppelsensorLeistung, weitere Experimente zeigten, dass sich die beiden Reaktionen nicht gegenseitig, zeigte, dass der Sensor auf Basis von frostschutzfähigem Hydrogel eine stabile mechanische und thermische Empfindlichkeit, haben schnelle und zuverlässige, stabile und reversible Ansprechleistung und eignet sich für die Eigenschaften der niedrigen Temperatur mit Temperatur kann in der komplexen Umgebung von weichen künstlichen Intelligenz-Geräten verwendet werden.

Mechanische und thermische Empfindlichkeitsprüfung des leitfähigen Hydrogelsensors


Thesenthema: Transparent, Antifreezing, Ionisch leitfähiges Cellulosehydrogel mit stabiler Empfindlichkeit bei Subzero-Temperatur
Die Thesenverknüpfungen: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b15849