复合水凝胶

在众多科研工作者的砥砺下，各类电子皮肤应运而生，为可穿戴设备、医疗诊断等领域打开一扇新的大门。在电子皮肤中，碳纳米管（CNTs）是常见的导电材料，遗憾的是，大多数整合CNTs的电子皮肤缺少数据可视化功能，需要借助外连的设备才能显示和处理信号，使得电子皮肤的发展受到阻碍。因此，南京大学鼓楼医院赵远锦教授团队模拟变色龙皮肤（图1），提出一种基于羟丙基纤维素复合水凝胶的电子皮肤（E-皮肤），它具有稳定的胆甾型液晶结构和明亮的结构颜色；通过具有多重响应能力的复合水凝胶作为主要构成要素，E-皮肤可以对温度…

目前我们使用的便携式电子器件大多采用锂离子电池，当气温过低时，普通的电池容量会衰减，当达到-10℃时，电池容量可能衰减到原来一半，严重影响电子设备的可持续使用。一种有效的解决方案，就是可以不断收集环境中的能量为电子设备供电，可穿戴摩擦纳米发电机（TENGs）的诞生为这种方案提供了可行的技术支撑。 特别是具备可拉伸特性的柔性TENG，可将人体大幅度运动产生的机械能转化为电能。但是，传统的可拉伸TENG主要由低杨氏模量弹性体摩擦材料和凝胶类电极材料，在低于零度条件下，其可拉伸性和电学输出性能会严重下…

复合水凝胶实现智能响应的通常原理是利用凝胶中不同材料的膨胀不同，进而产生不同的形变，例如起皱、起皱、弯曲、屈曲。但是这些复合水凝胶通常有一个连续的表面，几何连续性导致相邻区域之间的位移相对有限，从而导致较小的变形幅度。受到剪纸艺术的启发，人们引入切口来打破连续性以解决上述问题，即剪纸（kirigami）方法。该方法通过多步形状记忆和外力相结合来实现不同构形之间的转换。研究还表明，基于剪纸结构的聚对二甲苯薄膜可以均匀的包裹老鼠的心脏，从而增强柔性电子元件的传感功能。这些结构通常是通过被动地施加机械…