抗冻水凝胶
−37.9 °C 仍透明可拉伸
通过DMAPS与LiCl的协同作用,实现低结晶温度与持续保水,同时保持高离子电导率和低温粘附性。
Bingyan, Wang · Peng, Chen · Wei, Huanhuan · Jiawei, Yang · Jiang, Shanshan · 何刚
Chemical Engineering Journal 2026
具体参数
- 结晶温度
- {'zh': '−37.9', 'en': '−37.9'} °C
- 离子电导率
- {'zh': '0.55', 'en': '0.55'} S/m
- 低温粘附强度
- {'zh': '462', 'en': '462'} kPa
- 光学透明度
- {'zh': '>90', 'en': '>90'} %
- 响应时间
- {'zh': '0.4', 'en': '0.4'} s
- 恢复时间
- {'zh': '0.86', 'en': '0.86'} s
- 拉伸循环耐久性
- {'zh': '1000', 'en': '1000'} cycles
- 光电开关比
- {'zh': '80', 'en': '80'}
技术优势
透明且抗冻
DMAPS 与 LiCl 的氢键和静电作用抑制冰晶形成,水凝胶在 −37.9 °C 仍保持高透明度。
低温下保持机械性能
经过冷冻处理后,力学性能几乎不变,可直接用于低温环境。
高离子电导率
即使在低温下也能保持 0.55 S/m 的离子电导率,保证传感性能。
强低温粘附
在低温下对多种基材有 462 kPa 的粘附强度,可直接贴附于皮肤或器件表面。
应用场景
- 水凝胶传感器:用于低温环境下的应变和压力传感。
- 生化传感:高透明度和导电性适合光学与电学信号读出。
- 生物传感器:柔性基底可贴合生物组织进行实时监测。
- 可穿戴医疗设备:抗冻和保水特性适合长期贴肤使用。
- 电子皮肤:低温下仍可拉伸且导电,模拟皮肤功能。