网状支架PNIPAM水凝胶

宽温域体积不变

通过内部构建的网状支架消除PNIPAM水凝胶的相变体积变化，使压力传感器在不同温度下保持稳定信号输出。

张晓勇 · Bai, Yongping · 张利东

Materials Horizons 2023

具体参数

力学模量

{'zh': '6.7–45.3', 'en': '6.7–45.3'} kPa

技术优势

体积恒定

PSA网状支架物理约束聚合物链，抑制了PNIPAM相变引起的体积胀缩，传感器在不同温度下的输出不受干扰。

粘得牢

高粘附性使水凝胶与皮肤形成有效界面，检测人体运动时不会因脱粘丢失传感信号。

刚度可调

通过改变网状支架的可逆密度，可原位调整水凝胶的聚集状态，使力学模量在6.7–45.3 kPa之间按需变化。

应用场景

• 可穿戴传感器：作为压力传感器贴附皮肤，可在变温环境中稳定监测人体运动信号。
• 柔性电子皮肤：利用其高粘附性，实现与皮肤的有效界面交互，避免信号丢失。
• 电子皮肤界面：高粘附性确保电子皮肤贴附时不脱落，维持稳定的传感信号通路。
• 健康监测贴片：体积恒定的特性使其在体温变化时仍能准确监测生理活动。
• 压力传感：抑制相变体积变化后，传感器在变温环境下仍能稳定传递外部压力信号。