双重动态共价键交联纳米纤维素导电水凝胶及其柔性传感器

作者：邱艺娟; 林佳伟; 秦济锐; 吴嘉茵; 林凤采; 卢贝丽; 唐丽荣; 黄彪^*

来源：化工进展, 2022, 41(08): 4406-4416.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2052

• 纳米纤维素
• 动态共价键
• 自愈合
• 水凝胶
• 传感器

自愈合导电水凝胶因其良好的自愈合性能与导电性能,在柔性可穿戴设备中具有巨大的应用前景。以4-甲酰基苯硼酸(Bn)交联聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯亚胺(PEI)构建基于硼酸酯键和亚胺键的双重动态交联水凝胶网络,引入聚吡咯修饰的纤维素纳米纤维(PPy@CNF)构建了具有良好自愈合和导电性的PBP-PPy@CNF纳米复合水凝胶。结果表明,当PPy@CNF的质量分数为0.8%时,水凝胶的力学性能最佳,其最大应力可达6.65kPa,断裂拉伸应变可达2080%,电导率为2174μS/m。基于该水凝胶的电阻式传感器具有良好的稳定性和重复性,在应变检测范围0～800%内,灵敏因子GF可分为三个线性响应区域,分别是0～200%(GF1=2.82)、200%～600%(GF2=7.15)和600%～800%(GF3=12.85),该传感器能有效检测人体不同部位的运动,可应用于可穿戴传感设备。

• 单位
  福建农林大学; 福建农林大学金山学院; 闽江学院