【摘 要】
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可穿戴设备,软机器人和电子皮肤的开发需要集成多种性能的应变传感器,例如可拉伸,可自修复和生物相容。针对目前大部分水凝胶使用有机溶剂制备、机械性能差、无自修复能力或
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可穿戴设备,软机器人和电子皮肤的开发需要集成多种性能的应变传感器,例如可拉伸,可自修复和生物相容。针对目前大部分水凝胶使用有机溶剂制备、机械性能差、无自修复能力或自修复需要严苛的条件等问题,我们使用一种新颖而简单的方法制备了一种全芳香族聚酰胺酸盐(PAAS)水凝胶。本文建立了一种环境友好的绿色合成方法,用于在水溶液中合成具有高分子量和芳香族结构的PAAS水凝胶。使用对苯二胺(PDA)和3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(s-BPDA)通过逐步聚合制备全芳族骨架水凝胶。为了改善水凝胶的机械性能并增加储能模量(G’),引入了作为化学交联的三官能单体和作为物理交联的钙离子(Ca2+)。制备的水凝胶采用1H核磁共振(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),凝胶渗透色谱(GPC),动态流变仪(DHR)和万能拉伸试验机进行表征。所得PAA水凝胶具有优异的拉伸性能,伸长率约为1350%。它还可以快速自愈并恢复原始机械强度,而无需任何外部刺激。此外,PAAS水凝胶具有出色的温度响应性。当用作应变传感器时,PAAS水凝胶即使在200次循环后也具有敏感的电阻响应并且对各种表面,尤其是人体皮肤具有粘附性。这是第一次制备高性能聚酰亚胺(PI)前体水凝胶,可用作PI气凝胶的原料。PAAS水凝胶具有卓越的整体性能,低制备成本,高效制备和环保性,非常适合用作运动检测应用中的敏感应变传感器。
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