聚天冬氨酸/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)/Fe^(3+)离子水凝胶应变传感器的制备及在人体运动监测中的应用

摘要

将聚天冬氨酸(PASP)引入聚(丙烯酰胺-丙烯酸)(P(AA-AM))中,制备了PASP/P(AA-AM)水凝胶基质,将该基质浸泡于FeCl_(3)·6H_(2)O水溶液,得到了高强度、超拉伸,灵敏度较好的新型双离子交联PASP/P(AA-AM)/FeCl_(3)(PAAF)水凝胶。Fe^(3+)的引入不仅提高了PAAF水凝胶力学性能,同时也赋予了优秀的传感性能。所得的水凝胶传感器表现出优异的拉伸性能(1125%)、良好的力学强度(802.97 kPa),出色的快速自恢复性能(几乎完全恢复),良好的抗疲劳性和较好的灵敏度(GF=3.04),可以监测不同的人体运动(例如手指、肘部和膝关节),在小应变和大应变下都具有较好的稳定性,有望应用于可穿戴柔性传感器领域,监测人体运动。