黄又举教授团队在Chemistry of Materials上发表学术论文
近日, 杭州师范大学材料与化学化工学院黄又举教授团队及其合作者在美国化学会材料类期刊Chemistry of Materials (IF = 9.811)上发表研究论文《Ultrastretchable, Highly Transparent, Self-Adhesive, and 3D-Printable Ionic Hydrogels for Multimode Tactical Sensing》(Chem. Mater., 2021, 33, 17, 6731-6742),并以封面文章形式报道。
“离子皮肤”是一种基于离子电传导机制来模拟人类皮肤感知应力、温度等多重功能的柔性电子器件。这一新材料概念一经提出即引起了科学家们广泛的研究兴趣,发展出一系列基于弹性体和水凝胶的导电型柔性材料,在柔性电子学所涉及的穿戴式健康监测系统、人机交互界面、智能软机器人等多个领域,展现出诱人的商业化应用前景。当前离子皮肤材料的发展日新月异,它们分别在拉伸性、导电性、自愈合性、透明性、粘附性等关键性能方面,可以满足特定的应用需求。然而,当前材料大多注重单一性能的提高和优化,其综合性能表现与未来商业化离子皮肤的高要求相比,仍有不小的差距,也是目前制约该领域发展的瓶颈问题。针对离子皮肤对材料综合性能的需求,黄又举教授团队与中科院宁波材料所陈静课题组进行合作研究,通过精心设计水凝胶的组分、网络结构和链间相互作用,发展了一类集超拉伸、高透明、自粘附、可3D打印、生物相容等多功能于一身的离子导电水凝胶材料。该材料具备和人类皮肤相仿的离子电传导能力和应力/温度双重传感功能,在穿戴式健康监测、仿生机器人、多模态生理电信号同步采集等方面展现出重要的应用潜力。
图1:基于非共价交联作用的水凝胶网络结构示意图(a);水凝胶宏观性能表现(b)
图2:水凝胶用于多模态生理信号采集
杭州师范大学黄又举教授、英国诺桑比亚大学徐斌教授和中科院宁波材料所陈静博士是该论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、中英合作项目、杭州师范大学启动基金、安徽省重点研发计划等项目的资助。