陕科大王学川/王海军/党旭岗 Mater. Horiz.:一种生物质衍生的多功能导电涂料助力可穿戴智能纺织品和皮肤生物电子一体化
2025-02-17 来源:高分子科技
智能电子纺织品因其独特的结构、柔韧性和透气性,在可穿戴电子领域具有重要的应用价值。然而,目前报道的电子纺织品仍面临生物相容性、光热转换和电磁波污染等问题的挑战。为应对此挑战,陕科大王学川教授、王海军教授、党旭岗副教授团队利用天然羧甲基淀粉 (CMS)、多巴胺和聚吡咯 (PPy) 开发了一种多功能生物质基导电涂层,并进一步用于构建多功能智能电子纺织品。CMS/PDA/PPy 涂层具有连续均匀的多孔结构、强附着力、高抗菌效率、优异的导电性和良好的生物相容性。CMS/PDA/PPy 涂层制备的智能电子纺织品表现出优异的疏水性、水蒸气渗透性和抗氧化活性。此外,利用 PDA 和 PPy 的导电和热敏特性,可以将智能电子纺织品开发成能够实时监测生理信号和体温变化的柔性皮肤集成生物传感器系统。相关工作被发表于《Materials Horizons》 (IF: 12.2)。
图1 CMS/PDA/PPy的粘附性和可印刷性
图2 CMS/PDA/PPy的机械性能、抗氧化性和导电性
图3 生物质基智能电子纺织品的耐水性、水蒸气渗透性、透光性、抗菌性及生物相容性
图4 生物质基智能电子纺织品的光热转换性
图5 生物质基智能电子纺织品的应变传感性能与人体运动信号监测
总体而言,本研究通过集成可穿戴智能纺织品和皮肤生物电子学开发了一种多功能导电涂层,构建了一个通过可穿戴智能电子纺织品传感器监测生理信号的平台。该纺织品被用作皮肤应变传感器,对温度、应变、光热和生物电信号以及运动检测表现出高度敏感性。集成的CMS/PDA/PPy导电涂层在可穿戴纺织品领域具有相当大的潜力,可用于多功能纺织品和智能生物电子,并为可穿戴智能纺织品和皮肤生物电子学的未来集成提供了新的见解。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D4MH01774
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(责任编辑:xu)
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