離子的遷移對(duì)于生物系統(tǒng)中的信號(hào)的傳輸和處理至關(guān)重要,由此激發(fā)了仿生可植入離子傳導(dǎo)傳感器的研究,用于在體內(nèi)監(jiān)測(cè)生理信號(hào)。盡管用于柔性傳感器的導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料取得了成功,但離子導(dǎo)電聚合物水凝膠仍具有透明,生物相容和對(duì)生物組織的機(jī)械適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn),因此離子導(dǎo)電水凝膠是可植入傳感器和設(shè)備的理想候選材料。本文主要以離子導(dǎo)電水凝膠為基礎(chǔ),制備了兩種具有不同功能的水凝膠柔性傳感器。一種為高強(qiáng)度高靈敏度的離子導(dǎo)電水凝膠柔性傳感器,通過三重物理交聯(lián)構(gòu)建雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,制備的凝膠展現(xiàn)出色的機(jī)械性能(拉伸斷裂強(qiáng)度0.47～2.7 MPa,斷裂應(yīng)變490～1400%)以及良好的離子電導(dǎo)率。高的應(yīng)力應(yīng)變靈敏度使得凝膠在人體運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)以及壓力分布等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。另外一種為抗凍防失水黏附性的水凝膠傳感器。以粘土交聯(lián)劑,以PEG200與水的混合溶液為基礎(chǔ),聚合帶有相反電荷的離子單體構(gòu)建聚電解質(zhì)水凝膠。制備的凝膠可通過靜電作用對(duì)各種材質(zhì)的表面形成黏附作用。PEG200通過與凝膠網(wǎng)絡(luò)的相互作用顯著增強(qiáng)凝膠的韌性,與此同時(shí)還賦予水凝膠在低溫(≤0℃)和高溫(≥30℃)環(huán)境下工作的能力,保持機(jī)械性能和電學(xué)性能的穩(wěn)定性。兩種類...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）電容傳感器陣列的制造過程和（ｂ）實(shí)物照片（比例尺，１厘米）；（ｃ）將１?ＭＰａ的壓力施??加到傳感器中央時(shí)，傳感器電容變化顯示的二維平面壓力分布圖（比例尺，２?ｍｍ）；?（ｄ）三明治結(jié)構(gòu)??的ＰＤＭＳ／ＡｇＮＷ／ＰＤＭＳ納米復(fù)合應(yīng)變傳感器的制造過程

軸向施加拉伸預(yù)應(yīng)變?nèi)缓筢尫牛技{米管在此過程中產(chǎn)生類似于??彈簧的結(jié)構(gòu)，賦予導(dǎo)電薄膜可拉伸性，可承受高達(dá)１５０％的拉伸應(yīng)變，并在拉伸狀態(tài)下??顯示出高達(dá)２２００ＳＣＩＴ１－１的電導(dǎo)率。以此導(dǎo)電薄膜為電極，制備了?６４像素可壓縮壓力電??容傳感器，具有出色的空間分辨率（如圖ｌ．ｌａ....

圖１．２細(xì)胞組織和普通電極材料的楊氏模量：常規(guī)電極材料比細(xì)胞組織要硬得多

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第３頁(yè)??水凝膠是一種具有高含水量以及三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，為普遍存在于生活中的基??礎(chǔ)材料，尤其在生物工程和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的研究和應(yīng)用。通過調(diào)節(jié)聚合物種類，組??成以及聚合條件，可賦予水凝膠多功能性，譬如透明、高度的可拉伸性、導(dǎo)電性、自愈??合、黏附....

圖１．４?（ａ）隨機(jī)分散的ＣＮＴ；?（ｂ）使用ＤＥＰ將ＧｅｌＭＡ預(yù)聚物中的ＣＮＴ在［ＤＡ－ＨＯ電極上垂直排??列，然后通過施加紫外線使ＧｅｌＭＡ交聯(lián)，持續(xù)１５０秒；（ｃ）保留在ＩＤＡ－ＩＴＯ電極上的Ｇｅｌ＼ｌＡ排列的??

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第５頁(yè)??有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的分散體系的多種方法，以金屬納米顆粒為例Ｐｉ，主要有以下五種：１）在??納米顆粒懸浮液中形成水凝膠；２）凝膠化后將納米顆粒物理嵌入水凝膠基質(zhì)中；３）在??預(yù)先形成的凝膠中形成反應(yīng)性納米顆粒；４）使用納米顆粒進(jìn)行交聯(lián)以形成水凝膠；５）?....

圖１．５導(dǎo)電聚合物及其電子導(dǎo)電機(jī)理??Ｆｉｇ．?１．５?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ??

子設(shè)備的儲(chǔ)備材料。但是，基??于導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電水凝膠提供了一種新型的聚合材料方案，可協(xié)同發(fā)揮這些有機(jī)聚合??物導(dǎo)體和水凝膠的優(yōu)勢(shì)％］。??ａ?私似?ｌＯ＾ＸｉＸＯ＾??Ｈ??Ｐｏｌｙ｛３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）?Ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ?Ｐｏｌｙａｎｉ....

本文編號(hào)：3931931