Page 106 - 《精细化工》2023年第11期

·2418· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

a—Gel-10/GR-0；b—Gel-10/GR-0.4；c—Gel-10/GR-0.8；d—Gel-10/GR-1.2；e—Gel-10/GR-1.6
图 9 Gel/GR 导电水凝胶拉伸断面的 SEM 图
Fig. 9 SEM images of tensile section of Gel/GR conducting hydrogels

2.7 黏附性能 黏附性能。
为了开发可穿戴和可植入设备，需要导电水凝
胶具有一定的黏附力。黏附力取决于分子链结构及
分子链与黏附基板表面的物理相互作用。图 10 是
Gel-10/GR-0.8 导电水凝胶的黏性实例展示图。由图
10 可以看到，水凝胶可以牢固地黏附在铁、橡胶、
玻璃、塑料、不锈钢和木块的表面。

图 11 Gel-10/GR-0.8 导电水凝胶对不同基板的黏附强度
Fig. 11 Adhesion strength of Gel-10/GR-0.8 conducting
hydrogel to different substrates

2.8 传感测试
为了研究 Gel/GR 水凝胶作为人体活动传感器

的潜力，用铜箔将 Gel-10/GR-0.8 水凝胶整合在手指
图 10 Gel-10/GR-0.8 导电水凝胶的黏性实例展示图 和手腕上来进行关节运动监测。Gel/GR 水凝胶作为
Fig. 10 Example illustration of viscous of Gel-10/GR-0.8 传感器监测手指弯曲的不同弯曲角度见图 12a。图
conducting hydrogel
12a 显示，手指伸直-弯曲 45°的过程中，Gel-10/GR-
图 11 是 Gel-10/GR-0.8 导电水凝胶对 PTFE、 0.8 水凝胶的相对电阻变化保持在 14%左右，手指伸
Glass、Al 的黏附强度。由图 11 可知，Gel-10/GR-0.8 直-弯曲 90°的过程中，Gel-10/GR-0.8 水凝胶的相对
导电水凝胶对 Glass、Al、PTFE 的黏附强度分别高 电阻变化保持在 32%左右。当手指保持相同角度的
达 32、26、10 kPa。这是由于 Gel 中含有大量的— 弯曲时，相对电阻保持相似的数值并稳定地重复。
COOH、—OH、—NH 2 ，这些官能团可以与不同底 结果表明，通过水凝胶的相对电阻变化可以准确地
物产生氢键作用、静电相互作用和金属配位等物理 反映手指的不同弯曲角度以及弯曲频率。手腕弯曲
相互作用。因此，Gel-10/GR-0.8 导电水凝胶能够有 过程中的相对电阻变化曲线见图 12b。由图 12b 可
效地与不同的底物形成强大的黏附力，具有良好的 知，手腕弯曲引起的相对电阻变化最高峰可以稳定