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探索导电聚合物水凝胶的复合奥秘与广泛用途

更新时间: 2024-07-26 13:42:06  查看次数: 94    
Tang等人把聚丙烯酰胺和聚苯胺组合到一块儿,电导率能达到2.5×10 - 2 S/cm。Bajpai等人则是将聚乙烯醇/聚丙烯酸跟聚苯胺复合起来,得到的水凝胶电导率有9×10 - 2 S/cm。并且,他们还对体系里水凝胶的占比多少、交联剂用了多少、氧化剂的用量大小以及苯胺单体的含量高低对导电性能产生的影响展开了研究。
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掺杂剂进来后会跟水凝胶产生反应。就像在聚噻吩类当中,三价铁离子作为常见的氧化剂和掺杂剂,会在水凝胶内部形成配位键,从而起到类似物理交联点的作用。比如说Gan等人在聚丙烯酰胺/壳聚糖(CS)互穿网络聚合物水凝胶当中进行吡咯单体聚合的时候,发现加进去的氯化铁里的Fe3+和CS结合到一起,于是就产生了物理交联,这使得导电聚合物水凝胶的力学强度又提高了不少(断裂能是12000 J m - 2 ,压缩模量为136.3 MPa)。
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通过物理和化学交联的水凝胶具备一定的自我修复能力。Darabi等人借助聚丙烯酸里的羰基和铁离子形成的动态离子键,制造出了具有自我修复性能的导电水凝胶。完全断开的水凝胶在30秒内就能恢复90%的电性能,在两分钟内能够实现机械性能的完全恢复。所以,导电聚合物水凝胶跟传统的金属导体相比,有着非常出色的生物相容性,在柔性传感器、人造骨架、仿生肌肉、细胞的增殖以及神经元分化等生物医学领域都有着广泛的运用。
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