近日,3044am永利集团3044noc陆卫兵教授课题组与化学化工学院管英士教授课题组合作,在《Chemical Engineering Journal》期刊(影响因子:13.2)上发表合作研究论文。该研究采用溶剂交换法,将磺酸基功能化聚氨酯(GSPU)与聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)复合,开发出一种兼具本征可拉伸性、自修复性及溶液可回收性的导电聚合物复合材料。该材料表现出优异的机械性能,断裂伸长率超过1200%,且在30%的应变下仍能保持电学性能稳定。材料分子链中的动态二硫键使其具备自修复能力(修复效率达85%),并可在绿色溶剂乙醇的辅助下实现回收与再成型。

图1溶剂交换法制备的GSPU/PEDOT:PSS本征可拉伸电子材料
在作为可穿戴电极采集皮肤电生理信号时,该材料不仅能够取得媲美商业凝胶电极的信号质量,并且在经历修复和回收处理后其功能依然可以保持。在模拟汗液环境下工作时,该复合材料因其独特的亲水性与离子导电性,能够获取更清晰稳定的信号。因此,该材料也被证明在水传感器领域具有潜在应用价值(可检测体积低至10 μL的水滴)。本研究不仅为研发本征可拉伸电子材料提供了一种可扩展且可持续的制备方法,也进一步突显了自修复可回收材料在长期生物电子中的应用潜力。

图2 GSPU/PEDOT:PSS本征可拉伸电子材料的性能和电生理信号检测应用
论文第一作者为3044am永利集团3044noc化工学院在读博士生高炜晨,通讯作者为3044am永利集团3044noc陆卫兵教授和管英士教授。



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