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| 1 | 各向异性导电性能的柔性应变传感电子皮肤显示文摘具有生理信号智能传感功能的电子皮肤(e-skins),因其在智能机器人、人机界面和可穿戴医疗系统等方面的广泛应用前景而备受关注。因此,构建具有各向异性导电性能的电子皮肤,从而拓宽柔性传感电子皮肤的应用范围至关重要。本研究以柔性聚乙烯醇(PVA)为水凝胶基底材料,利用磁感应技术诱导具有电、磁性能的纳米复合物Fe_(3)O_(4)@MXene在PVA网络中取向排列,构筑了具有各向异性导电性能的Fe_(3)O_(4)@MXene/PVA复合水凝胶。结果表明,当PVA聚合物的交联度为1.5%,PVA质量分数为8 wt%时,Fe_(3)O_(4)@MXene/PVA复合水凝胶的拉伸模量达到19.49 kPa,断裂应变达到237%,所得凝胶的力学性能最优;当Fe_(3)O_(4)@MXene的质量分数为0.064 wt%时,所得凝胶的导电性能最优,且该凝胶在平行于纳米复合物取向方向的电导率达到0.415 S/m,垂直于纳米复合物取向方向的电导率为0.319 S/m。最后,验证了该复合水凝胶作为电子皮肤,用于实现人体手腕关节弯曲角度实时监测的可行性。该电子皮肤接近人体组织的各向异性形态及结构,在生物医学和电子传感等相关领域具有广阔的应用前景。 | 郎博 张雪慧 武晓刚 王艳芹 陈维毅 | 2023 | 中国生物医学工程学报2023，42，5： | 0 |
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