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本報(bào)訊（記者王敏）安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師張曉勇團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建“網(wǎng)狀支架”，制備了一種網(wǎng)格密度原位可調(diào)的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并證明這種材料可有效限制聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝膠相變過(guò)程中的體積變化。相關(guān)成果近日發(fā)表于《材料視野》。
近年來(lái)，基于PNIPAM柔性電子器件的連續(xù)溫度監(jiān)測(cè)得到了快速發(fā)展，克服了傳統(tǒng)剛性材料的缺點(diǎn)。然而，相變引起的體積變化和黏附性差仍然是限制其應(yīng)用的主要原因。 該研究中，張曉勇等提出了一種壓敏膠-“網(wǎng)狀支架”基（PSAs-MPT）水凝膠策略，以抑制PNIPAM水凝膠相變引起的體積變化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)原位可調(diào)的機(jī)械性能和優(yōu)異的黏合性能。“網(wǎng)狀支架”的可逆網(wǎng)格密度可調(diào)節(jié)水凝膠分子鏈的聚集狀態(tài)，從而將楊氏模量從6.7千帕調(diào)整為45.3千帕。由于具有恒定的體積溫度響應(yīng)性，PSAs-MPT水凝膠在不同的溫度場(chǎng)景下都能進(jìn)行穩(wěn)定的溫度監(jiān)測(cè)。此外，PSAs-MPT水凝膠可作為可穿戴的生物運(yùn)動(dòng)傳感器，高靈敏度監(jiān)測(cè)身體運(yùn)動(dòng)。它還可以組裝成一個(gè)電子設(shè)備，通過(guò)摩斯電碼傳輸信息和識(shí)別手語(yǔ)。 審稿人認(rèn)為，作者提出并實(shí)施了“網(wǎng)狀支架”策略，成功合成了一種具有機(jī)械性能和網(wǎng)格密度可調(diào)的水凝膠材料，實(shí)現(xiàn)了原位可調(diào)的機(jī)械性能和卓越的黏合性能。該工作不僅在材料設(shè)計(jì)和合成方面有所突破，而且通過(guò)對(duì)PNIPAM水凝膠相變過(guò)程的研究，證明了這種材料在限制相變過(guò)程中體積變化方面的優(yōu)越性。這一創(chuàng)新性的構(gòu)建方法為功能水凝膠的性能調(diào)控提供了新的思路和可能性。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D3MH01638B 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2023-11-27 第3版 綜合)
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