AFM: 氧化和盐析协同诱导高弹性、导电性和敏感性聚乙烯醇水凝胶

尽管人们已经利用传统的冻融循环方法制造出了多种具有诱人机械和电化学特性的功能性聚乙烯醇水凝胶（PVAHG），但这种方法通常相对复杂、耗时，而且主要依赖于使用重量平均分子量超过60000的PVA链。在这里，我们开发了一种新策略，能够将相对低分子量（≈30000）的聚乙烯醇（PVA）组装成高度交联的物理水凝胶。利用过硫酸铵作为一种简单而通用的氧化剂，同时为聚合物结构单元提供氧化和盐析效果，在新形成的-COOH和-CHO端基之间形成强大的分子间氢键，并加入丰富的无机离子，从而实现了具有出色的可定制弹性、导电性和灵敏度的PVAHG。这种水凝胶不仅可以作为有效的可穿戴无线传感器来检测输出阻抗信号，还可以进一步用于构建运动映射自走式机械臂，该机械臂能够即时、准确地映射人体运动。这项研究可为聚合物化学、水凝胶传感和软机器人学提供新的见解。

图文简介

APS对PVA分子链的氧化和盐析作用

OxPVAHG的形成机制

OxPVAHG的力学性能

OxPVAHG的电化学性质

OxPVAHG的可穿戴无线传感应用

论文信息

通讯作者：Wenlong Xu, Hou Chen, Lu Xu