復(fù)合水凝膠

在眾多科研工作者的砥礪下，各類(lèi)電子皮膚應(yīng)運(yùn)而生，為可穿戴設(shè)備、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域打開(kāi)一扇新的大門(mén)。在電子皮膚中，碳納米管（CNTs）是常見(jiàn)的導(dǎo)電材料，遺憾的是，大多數(shù)整合CNTs的電子皮膚缺少數(shù)據(jù)可視化功能，需要借助外連的設(shè)備才能顯示和處理信號(hào)，使得電子皮膚的發(fā)展受到阻礙。因此，南京大學(xué)鼓樓醫(yī)院趙遠(yuǎn)錦教授團(tuán)隊(duì)模擬變色龍皮膚（圖1），提出一種基于羥丙基纖維素復(fù)合水凝膠的電子皮膚（E-皮膚），它具有穩(wěn)定的膽甾型液晶結(jié)構(gòu)和明亮的結(jié)構(gòu)顏色；通過(guò)具有多重響應(yīng)能力的復(fù)合水凝膠作為主要構(gòu)成要素，E-皮膚可以對(duì)溫度…

目前我們使用的便攜式電子器件大多采用鋰離子電池，當(dāng)氣溫過(guò)低時(shí)，普通的電池容量會(huì)衰減，當(dāng)達(dá)到-10℃時(shí)，電池容量可能衰減到原來(lái)一半，嚴(yán)重影響電子設(shè)備的可持續(xù)使用。一種有效的解決方案，就是可以不斷收集環(huán)境中的能量為電子設(shè)備供電，可穿戴摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENGs）的誕生為這種方案提供了可行的技術(shù)支撐。 特別是具備可拉伸特性的柔性TENG，可將人體大幅度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。但是，傳統(tǒng)的可拉伸TENG主要由低楊氏模量彈性體摩擦材料和凝膠類(lèi)電極材料，在低于零度條件下，其可拉伸性和電學(xué)輸出性能會(huì)嚴(yán)重下…

復(fù)合水凝膠實(shí)現(xiàn)智能響應(yīng)的通常原理是利用凝膠中不同材料的膨脹不同，進(jìn)而產(chǎn)生不同的形變，例如起皺、起皺、彎曲、屈曲。但是這些復(fù)合水凝膠通常有一個(gè)連續(xù)的表面，幾何連續(xù)性導(dǎo)致相鄰區(qū)域之間的位移相對(duì)有限，從而導(dǎo)致較小的變形幅度。受到剪紙藝術(shù)的啟發(fā)，人們引入切口來(lái)打破連續(xù)性以解決上述問(wèn)題，即剪紙（kirigami）方法。該方法通過(guò)多步形狀記憶和外力相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)不同構(gòu)形之間的轉(zhuǎn)換。研究還表明，基于剪紙結(jié)構(gòu)的聚對(duì)二甲苯薄膜可以均勻的包裹老鼠的心臟，從而增強(qiáng)柔性電子元件的傳感功能。這些結(jié)構(gòu)通常是通過(guò)被動(dòng)地施加機(jī)械…