可拉伸/高透明/强黏附低共熔凝胶的制备及其在柔性传感器中的应用

以丙烯酸(AA)、苹果酸(MA)、氯化胆碱(ChCl)为原料,采用原位光催化聚合法制备一种低共熔凝胶P(AADES/MADES-n)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱、断裂应变和电阻变化率对P(AADES/MADES-n)的结构、透明性、力学性能和应变传感性能进行表征。结果表明,P(AADES/MADES-50)具有高透明性能(可见光透过率为91%)、高拉伸性能(断裂伸长率为1300%)、强黏附性(对铝的黏附力为270 kPa)、高离子电导率(3.2×10^(-3)S/m)以及良好的力学回复性等特点。基于P(AADES/MADES-50)的电阻式传感器具有灵敏且稳定的电阻响应,能快速、重复、稳定地检测人体手掌不同部位的弯曲和伸展运动,展现出良好的人体运动实时监测性能,在运动传感器领域具有潜在的应用前景。

强黏附性超疏水氧化铝的表面结构和黏附机理

以三丁醇铝为前驱体,采用溶胶-凝胶法和浸涂法制备得到氧化铝凝胶薄膜。再通过沸水处理、热处理和表面接枝聚乙烯亚胺和硬脂酸等工艺,获得了一种既具有超疏水特性又呈现出强黏附力的氧化铝薄膜。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和接触角测试等技术对薄膜表面的化学组成、形貌、结构和润湿性能及其黏附性等进行了考察。结果表明:所研制的氧化铝表面由多孔的花瓣状粗糙结构和独特的疏水长链单分子层构成。水滴可以润湿粗糙表面上较大尺度的凹槽,而不能浸润较小尺度的凹槽,从而使得这种氧化铝表面既呈现出很高的接触角,又具有较强的黏附特性。