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马翊越博士在《Advanced Composites and Hybrid Materials》上发表一篇题为:通过离子预掺入,由超柔软耐用的水凝胶实现多用途生物传感电子设备的研究型论文
发布时间:2025-10-16

该研究小组在《Advanced Composites and Hybrid Materials》杂志上发表了一篇题为“通过离子预掺入,由超柔软耐用的水凝胶实现多用途生物传感电子设备”的研究性论文。本文第一作者马翊越博士,通讯作者王建龙教授。第一作者来自西北农林科技大学。

快速增长的柔性电子为各个行业带来了技术创新,包括个人健康管理、临床诊断和智慧农业。然而,传统的合成策略无法协调监测不同目标(如人类和植物)的不同机械性能需求,从而阻碍了通用应变传感器的开发。在这项工作中,首先提出了一种通用离子预掺入策略,以开发用于多用途生物传感的超软耐用离子水凝胶。通过铁介导的类芬顿反应和 Cl− 主导的自由基清除作用,预掺入 Fe 离子的甘油掺杂 PAAM/PVA 水凝胶(GPPFe)表现出超软力学性能(杨氏模量=41.7 kPa,比后掺入样品软 84.8%),有效避免了常规离子掺入后策略制备的离子水凝胶的过强刚度,考虑到其与植物表面的保形接触良好,对植物组织的压力较小。Fe3+ 和聚合物之间形成的可逆和牺牲键确保了 GPPFe 水凝胶优异的机械稳定性(在 150% 的拉伸应变下连续加载-卸载 50 次循环测试后永久变形 1.12%,比掺入后策略低 94.7%),从而确保其作为舒适耐用的人体可穿戴应变传感器的用途。此外,该策略可以扩展到设计各种类型的合成水凝胶,为设计面向各种目标物体的多用途可穿戴电子设备提供了一种创新方法。

https://doi.org/10.1007/s42114-025-01422-x