丝素蛋白水凝胶

−70°C不冻,30天不干

通过丝素蛋白与PVA/甘油/LiCl复合,兼具抗冻、抗干燥与可回收特性,并可用于应变传感和超级电容器。

陶雪钰 · Zhu, Kehu · 陈华民 · Ye, Shifang · Cui, Peixin · Dou, Liyang · 马建伟 · Zhao, Chengzhi · He, Jishuang · Feng P.Z.

Materials Today Chemistry 2023

参数信息

抗冻温度
−70 °C
30天重量损失
17.4 %
重塑后离子电导率保持率
84.7 %
应变系数
2.18
电容保持率
88.5 %
能量密度
15.4 μWh cm⁻²

技术优势

−70°C不冻

甘油和LiCl通过强水合作用抑制冰晶形成,DFT模拟证实它们与水分子结合,使凝胶在极低温下保持柔韧和导电。

30天只失水17.4%

甘油和水分子形成氢键,减少水分蒸发,使水凝胶在开放环境中长期保持含水量。

可回收重塑

丝素蛋白提供丰富的物理交联位点,凝胶可通过重塑反复利用,重塑后离子电导率仍达原来的84.7%。

传感器灵敏度GF=2.18

水凝胶应变传感器可精确监测人体宏观和微观运动,并可通过电路实时检测。

应用场景