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【摘要】
新型自供电水凝胶可以响应周围环境的多重刺激可逆地改变电信号,这对于下一代智能传感设备的开发很有吸引力。最近,宁波大学翁更生副教授团队报道了一种新设计的自供电金属水凝胶,该凝胶具有快速自愈、可逆凝胶-溶胶转变和多刺激响应性。
水凝胶通过动态金属-丙氨酸(M-Ala)配位交联。通过组装含铜和锌的水凝胶,以铜电极为阴极,锌电极为阳极,制造出响应多种刺激而发出电信号的自供电水凝胶。能够改变 Ala 配体的结合亲和力(例如,加热、pH 和水分)或交换/替换 Ala 配体(例如,螯合剂)的外部刺激可用于调整输出电信号。该自供电设计策略在一个多刺激响应软传感器中结合了多刺激响应性、灵活性和自供电功能。它还避免了在传感设备中集成电源过程中的高温和能源密集型过程。这项作为概念验证的工作为制造具有多刺激响应能力的自供电软生物医学和可穿戴设备铺平了道路。相关论文以题为Dynamic coordination of metal–alanine to control the multi-stimuli responsiveness of self-powered polymer hydrogels发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。
【主图导读】
图 10 (a) 脱水的含铜和锌的 IPN 水凝胶组装为双层结构的聚合物片。在相对湿度 (RH) 为 80% (b) 和饱和水蒸气 (c) 的情况下,在聚合物片的吸水过程中,Cu-Zn 原电池的水含量和 OCV 随时间绘制。(d) 当交替施加饱和水蒸气和干燥 N2 气体时,Cu-Zn 原电池的 OCV 的可逆变化。
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