基于纤维素-多巴胺羧酸甜菜碱的新型仿生电子皮肤材料研究

作者：张俊武; 马红艳^*

来源：功能材料, 2023, 54(09): 9138-9144.

• 两性离子材料
• 仿生皮肤
• 化学改性
• 生物相容性
• 新型材料

仿生皮肤可模拟人类皮肤，具有感知多种刺激的能力，在医疗监控、人工智能等领域有着广泛的应用。但是传统的电子皮肤材料通常存在机械强度低，黏附性能差，易失水导致柔性丧失等问题，限制了它在电子领域的应用。基于贻贝黏附蛋白，以天然高分子纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠为骨架，制备了多巴胺改性的羧甲基纤维素(CMC-DA)的聚合物，并将其引入两性离子材料聚羧基甜菜碱(PCB)水凝胶中。当CMC-DA邻苯二酚基团的取代度为6.8%时，CD-PCB水凝胶具有良好的黏附性能，且可以通过CMC-DA质量分数的不同而调节，同时水凝胶的机械性能均得到较大改善。在此基础上加入天然高分子材料蚕丝蛋白，增强了水凝胶保湿性能。CDP-SILK水凝胶同时具有抑菌性，在金属离子的贯穿网络下，水凝胶获得良好的导电性。总体来说开发了生物相容性良好的两性离子仿生皮肤，该材料具有高保湿性，高粘附性，良好生物形容性以及高导电性，在生物电子应用中显示出良好的柔性可穿戴设备前景。

• 单位
  材料学院; 天津科技大学