AFM: 具有超强粘附性的纤维素基双网络导电水凝胶

纤维素是一种天然刚性聚合物，被广泛用于改善水凝胶的机械和持水特性。然而，其丰富的羟基使其对自由水具有很强的吸收性，从而导致膨胀行为。自由水含量的增加也会降低机械和粘合性能。本研究成功地对纤维素进行了疏水改性，以减少其对自由水的吸收。然后，明胶通过席夫碱反应与纤维素交联，从而增加了结合水含量。这大大增强了水凝胶的抗膨胀性和渗透性，并提高了水凝胶的冻融稳定性。由于水凝胶具有内部疏水性，水分子可以快速渗入内部，减少了在水凝胶表面的停留时间。这使得水凝胶能在自然环境中保持较高的粘附性，在木质和竹质材料上的粘附强度可达3.0 MPa。即使长时间暴露在潮湿的环境中，水凝胶也能保持其粘附特性。此外，Na+离子还能提高水凝胶的导电性和灵敏度（测量因子 (GF) = 1.51），这证明了它在柔性传感方面的应用潜力。

图文简介

PAM/DAC-Gel水凝胶从原材料到制备的示意图和突出特性

a ) PAM/DAC-2Gel水凝胶网络的合成及制备流程；b ) DAC-2Gel、GeL和DAC的傅里叶变换红外光谱( FT-IR )；c ) DAC和DAC-2Gel的X射线光电子能谱( XPS )；d ) PAM/DAC-2Gel和PAM/MCC水凝胶的吸水溶胀性能比较。

a ) PAM、PAM/MCC和PAM/DAC-Gel水凝胶分子间氢键相互作用概念图；B ) PAM/MCC、PAM/MCC/Gel、PAM/DAC-Gel、PAM/DAC-2Gel、PAM/DAC-3Gel和PAM/DAC-4Gel水凝胶的FTIR光谱；C ) PAM/DAC-2Gel、PAM/MCC和PAM水凝胶的差示扫描量热( DSC )曲线；D )通过差示扫描量热法测量PAM/DAC-2Gel、PAM/MCC和PAM水凝胶的焓变；E ) PAM、PAM/MCC、PAM/DAC和PAM/DAC-2Gel水凝胶的低场核磁共振( L-NMR )曲线；F ) PAM、PAM/MCC、PAM/DAC、PAM/DAC-2Gel水凝胶对应的T2和τc值。

PAM/DAC-2Gel水凝胶基应变传感器的应变传感性能研究

PAM/DAC-2Gel水凝胶在竹材和木材基材上的搭接剪切强度

论文信息

通讯作者： Jingjie Shen, Jianyong Wan, Guanben Du, Long Yang