研究人员开发出适用于3D打印的导电自愈水凝胶

时间:2021-12-14 13:05

本文摘要:医治的能力曾多次被指出不能得益于生命,但由于技术的发展,这一情况有了一定的转变。目前,关于苦读材料的研究早已做到了大量的工作,目标是将其应用于电子、医疗器械等领域。 然而,尽管对这些应用程序的研究早已开始,但仍有很多工作要做到。当将自我修缮材料带进如机器人、人造皮肤等现实世界的应用于中时,必须培育其他性能,如电导率等。 迄今为止,大多数治愈材料被设计为对外部性刺激展开修缮,如激光、温度和电力等。

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医治的能力曾多次被指出不能得益于生命,但由于技术的发展,这一情况有了一定的转变。目前,关于苦读材料的研究早已做到了大量的工作,目标是将其应用于电子、医疗器械等领域。

然而,尽管对这些应用程序的研究早已开始,但仍有很多工作要做到。当将自我修缮材料带进如机器人、人造皮肤等现实世界的应用于中时,必须培育其他性能,如电导率等。

迄今为止,大多数治愈材料被设计为对外部性刺激展开修缮,如激光、温度和电力等。这些非自律的自我修缮系统与生物的组织有所不同,因为它们在医治之前依然必须某种形式的介入,目标是创立需要自己解决问题的材料。为此,电导率是关键性质。

目前,研究人员早已创立了自律导电治愈材料,但由于缺少剪切性、压力敏感性、体积导电性或整体机械性能等特性,它们在实际应用于中展现出不欠佳。马尼托巴大学的研究小组由机械工程、生物化学和医学遗传学助理教授MalcolmXing领导,其明确提出了一种设计治愈材料的新方法,可以使其不具备机械平稳、导电、伤口的性能。该研究公开发表在为题“Skin-InspiredMulticunctionalAutonom-IntelductiveConductiveSelf-HealingHydrogelswithPressureSensitivity,Stretchabilityand3DPrintability”的论文中。

研究人员说明说道:“该方法牵涉到物理和化学交联的人组。水凝胶的自律内在治愈是通过凝(丙烯酸)和三价铁离子的羧基之间的动态离子相互作用来构建的。共价交联用作反对水凝胶的机械结构。

在化学和物理交联网络与凝吡咯网络的导电纳米结构之间创建均衡,从而制作出有双网络水凝胶,其具备导电亲率、机械和电治愈性(在2分钟内100%机械完全恢复)、超强伸缩性(1500%)和压力敏感性。两个步骤才可制取水凝胶。凝吡咯(PPY)与双键装饰的壳聚糖(DCh)相连,构成PPy接枝的壳聚糖(DCh-PPy)。

丙烯酸(AA)单体在DCh-PPy中用于铁离子单体,产生双网络水凝胶。材料的自律治愈性质通过AA和DCh-PPy之间的共轭离子相互作用产生。

如本文概要所述,该材料需要在两分钟内几乎自身修缮,并且还可在30秒内完全恢复其电性能的90%,而需要外部性刺激。根据研究人员的众说纷纭,这种自律治愈能力以及剪切稀化不道德使得水凝胶沦为3D打印机的理想材料,潜在应用于还包括硬机器人、仿生假体和身体健康监测系统。研究人员补足说道:“CSH水凝胶的实际潜力更进一步反映在人体运动检测及其3D打印机性能方面。

”据报,本文作者还包括MohammadAliDarabi、AliKhosrozadeh、ReneMbeleck、YuyuLiu,QiangChang、JunziJiang、JunCai、QuanWang、GaoxingLuo和MalcolmXing。


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