我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

天津工业大学学报2025年第03期:PVA/HEDP/PEDOT∶PSS复合水凝胶的制备及传感应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周金利;王晨晓;魏烨;郑俊杰;王赛娅;

单位:中原工学院智能纺织与织物电子学院;

摘要:针对水凝胶拉伸性和稳定性不足导致应用受限的问题,采用简便的冻融法开发了一种基于羟基乙基二磷酸(HEDP)辅助的聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶,并通过添加导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)来提升其导电性能。对复合水凝胶的结构进行表征,测试分析复合水凝胶的溶胀保水性能、力学性能和导电性能,并将其用于应变传感器考察复合水凝胶的应变传感性能。结果表明:PVA和HEDP的质量比为8∶2、PEDOT∶PSS质量分数为15%时,在-25℃的环境中冷冻18 h制备的PVA/HEDP/PEDOT∶PSS复合水凝胶拉伸延展率高达949%,具有0.32 S/m的良好电导率,在400%应变范围内具备优异的线性灵敏度(GF=1.16);该水凝胶基传感器能够高效监测多种人体运动,包括微小的面部表情变化以及大幅度的关节活动,还能够精准捕捉脉搏波形中的细微变化,在人体活动监测和健康管理领域具有广阔的应用前景。

关键词:复合水凝胶;;高拉伸性;;冻融法;;信号监测

基金资助:河南省科技攻关项目(252102230012,252102211104);; 中原工学院自然科学基金项目(K2025YB017)