中国石油大学考研(中国石油大学考研分数线)

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柔性传感器因其良好的可穿戴性能和获取外部信息的高精度而受到广泛关注。最近，科研人员 通过将导电的 MXene 纳米片结合到聚丙烯酰胺 (PAM) 和海藻酸钠 (SA) 水凝胶网络中，制备了一种高度可拉伸、稳定性好、功能多样的 MXene 复合双网络水凝胶。 亲水性 MXene 纳米片均匀分布在整个水凝胶中，形成 3D 导电网络，使水凝胶具有导电性和高灵敏度。同时，MXene与PAM/SA双网络水凝胶基质之间存在的超分子相互作用导致这些水凝胶的机械性能有了很大的提高。该方法制备的MXene纳米复合水凝胶具有良好的拉伸性能 （ 2000%）和优异的稳定性。这种水凝胶可以组装成柔性传感器，用于动态监测人体运动，如关节弯曲、喉咙发声和面部表情变化，并可以进行手写识别和人机交互。这项工作为柔性应变传感器在个性化医疗监测和人机交互中的潜在应用铺平了道路。

图 1 (a) PAM/SA/MXene 水凝胶的制备过程示意图。(b) MXene 片材的 XRD 图谱。(c) SA、PAM 和 PAM/SA 水凝胶的 FTIR 光谱。(d) PAM/SA/MXene 水凝胶的 SEM 图像。

图 2 (a) 不同 SA 和 AM 质量比的 PAM/SA 水凝胶的拉伸应力-应变曲线。(b) 不同含量 MXene 的 PAM/SA/MXene 水凝胶的拉伸应力-应变曲线。(c) 不同含量 MXene 的 PAM/SA/MXene 水凝胶的传感响应。(d) 随着 PAM/SA/MXene 水凝胶在电路中拉伸和释放，蓝色灯泡的亮度会发生变化。(e) 拉伸和释放过程中 PAM/SA/MXene 水凝胶中 MXene 片的分布示意图。

图 5 (a) 通过蓝牙模块无线传输到手机远程监控手指运动状态示意图。(b) 智能手机不能由硅胶假手控制。(c) 佩戴水凝胶假手的照片。假手可以 (d) 画图和 (e) 点击智能手机屏幕。

图 6 (a-c) 书写不同英文字母的相对阻力变化，如“I”、“A”和“M”。(d) 书写传感器示意图。(e 和 f) 不同人编写的“UPC”。

相关论文以题为 MXene-based composite double-network multifunctional hydrogels as highly sensitive strain sensors 发表在 《 Journal of Materials Chemistry C 》上。通讯作者 是 中国石油大学 张冬至副教授 。

参考文献：

doi.org/10.1039/D2TC00679K

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