【摘 要】
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近年来,柔性导电材料展示出了巨大的应用前景。水凝胶作为一种具有良好生物亲和性与柔性的新型功能材料,吸引了众多研究者的注意。包括石墨烯,金属及导电高分子在内的众多导电材料与具有自愈合特性的水凝胶相结合,可以制备出具有自愈合特性的柔性导电材料。本文设计并制备了具有生物亲和性自愈合导电水凝胶并研究了其性能,我们使用聚吡咯(PPy)作为导电材料将其掺入含有可逆席夫碱的海藻酸盐/明胶水凝胶中,制备了一种新型
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近年来,柔性导电材料展示出了巨大的应用前景。水凝胶作为一种具有良好生物亲和性与柔性的新型功能材料,吸引了众多研究者的注意。包括石墨烯,金属及导电高分子在内的众多导电材料与具有自愈合特性的水凝胶相结合,可以制备出具有自愈合特性的柔性导电材料。本文设计并制备了具有生物亲和性自愈合导电水凝胶并研究了其性能,我们使用聚吡咯(PPy)作为导电材料将其掺入含有可逆席夫碱的海藻酸盐/明胶水凝胶中,制备了一种新型自愈合导电水凝胶。首先,对海藻酸钠和明胶进行了预处理,制备了水凝胶前体溶液。然后,通过调控温度和pH值,使吡咯的部分聚合过程与水凝胶网络形成过程分别进行,从而制备出了具有良好柔韧性和导电性的复合水凝胶,我们也对聚吡咯含量和温度对水凝胶的导电特性、力学性能以及自愈合性能影响进行了分析与讨论。最后,我们对聚吡咯掺杂的明胶海藻酸钠基自愈合导电水凝胶的应用进行了尝试,首先设计了一种可自愈合的柔性电路,研究了电路断开与修复以及可重组电路的功能,这种电路具有良好的导电性,当其断开后在30分钟内即可实现自愈合,且自愈后导电性不受影响。此外,我们还设计了一种柔性传感器,该传感器通过压缩和弯曲发生的形变可导致水凝胶整体导电性变化,从而达到监控肢体微小动作的作用。本课题研究提出了一种新型的自愈导电水凝胶结构,展示了其作为电路导体和生物传感器的应用前景。
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