水凝膠作為一種新型的高分子材料,在生活中的各個(gè)方面都已經(jīng)得到了應(yīng)用,例如豆腐,隱形眼鏡,化妝品和紙尿褲等。但是其脆弱的機(jī)械性能,使其的應(yīng)用受到了限制,所以能夠有效分散機(jī)械能并能承受較大應(yīng)變的堅(jiān)韌水凝膠在不同領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用。然而大多數(shù)報(bào)道的制備策略是通過長(zhǎng)時(shí)間的紫外線照射或在高溫下加熱,并且分多個(gè)步驟進(jìn)行的,這使得水凝膠在生物領(lǐng)域和大規(guī)模的生產(chǎn)制造受到限制。離子交聯(lián)的水凝膠能夠簡(jiǎn)單的制備,但是其在復(fù)雜且惡劣的使用環(huán)境中非常容易受到破壞。本課題設(shè)計(jì)了一種可以在溫和條件下一步制備堅(jiān)韌水凝膠的策略,通過452 nm的藍(lán)光照射,同時(shí)催化含雙鍵單體的聚合、酚基的交聯(lián)以及金屬離子的釋放,只需幾十秒就完成韌性多網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備;所制備的凝膠具有超過2000%的應(yīng)變以及200k Pa的斷裂強(qiáng)度,斷裂能能夠超過8000 J/m²;并且這種可見光照射法具有良好的生物相容性和普適性。通過多耗散機(jī)制設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著改善了水凝膠的機(jī)械性能,并在各種環(huán)境下保持了高韌性。這種可見光照射的方法與多種印刷技術(shù)的廣泛兼容性使水凝膠可以應(yīng)用到需要高分辨率圖案/結(jié)構(gòu)的應(yīng)用或者技術(shù)中,可以通過掩膜法、...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 水凝膠的概述
    1.2 韌性凝膠的研究進(jìn)展
        1.2.1 納米復(fù)合水凝膠
        1.2.2 化學(xué)交聯(lián)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠
        1.2.3 物理交聯(lián)的韌性凝膠
        1.2.4 物理鍵-化學(xué)鍵交聯(lián)的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠
    1.3 本課題的研究意義及內(nèi)容
        1.3.1 本課題的研究意義
        1.3.2 課題的研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 本課題的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 可見光一步法的原理及凝膠制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 海藻酸鈉的改性及接枝率的測(cè)定
        2.2.2 EDTA鹽的合成及鈣離子釋放的測(cè)定
        2.2.3 聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)的合成及蠶絲蛋白的提取
        2.2.4 不同種類凝膠的制備
        2.2.5 力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試
        2.2.6 光學(xué)流變的測(cè)試
        2.2.7 原位紅外的測(cè)試
        2.2.8 細(xì)胞成活率實(shí)驗(yàn)
        2.2.9 凝膠的恢復(fù)及彈性的測(cè)試
        2.2.10 凝膠抗干擾的測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 海藻酸鈉的接枝率
        2.3.2 凝膠的設(shè)計(jì)原理
        2.3.3 凝膠的形成機(jī)理
        2.3.4 凝膠的力學(xué)性質(zhì)
    2.4 本章總結(jié)
第三章 可見光控制凝膠圖案化及其應(yīng)用
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 凝膠的圖案化
        3.2.2 力學(xué)傳感器的制備
        3.2.3 電致發(fā)光器件電子系統(tǒng)的制備
        3.2.4 器件的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 凝膠的圖案化
        3.3.2 力學(xué)傳感器的性質(zhì)
        3.3.3 電容式傳感器的性質(zhì)
        3.3.4 電致發(fā)光器件電子系統(tǒng)的性質(zhì)
    3.4 本章總結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號(hào)：3891956