水凝胶
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《CEJ》复旦大学武培怡一石三鸟:以多层MXene为引发剂、交联剂和导电填料的一步设计高弹性和导电水凝胶电子
该团队报告并研究了一种新的引发剂(m-MXene),它具有引发一系列乙烯基单体自由基聚合的能力。羟基自由基与蚀刻剂 (HF) 的浓度呈正相关。基于这一发现,通过一步混合 m-MXene 与阳离子单体 DMAEA-Q 来制造混合水凝胶。在材料制备方面,充分利用了多层 MXene 的多重作用,无需修改,避免了电气性能的妥协。在分子设计方面,充分利用了MXene的固有特性,通过合理的分子设计,在简单的系统中实现了卓越的综合性能。
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华南理工大学钟林新《AFM》:氧化石墨烯封装液态金属成就强韧水凝胶!
华南理工大学钟林新等人受生物结构中韧带功能的启发,引入氧化石墨烯 (GO) 纳米片来封装 LM 液滴。GO纳米片、LM 和聚合物基质之间形成的强相互作用可以形成一个稳定的外壳,防止 LM 液滴破裂而渗出到聚合物网络中。该柔性 LM/GO 核壳微结构的设计克服了相分离难题,从而获得了坚韧的水凝胶材料,在 1240% 的伸长率下其应力可高达 303 kPa。该水凝胶还表现出对缺口不敏感性以及对各种表面的强附着力。这项工作开启了在可拉伸、坚韧水凝胶中使用 LM 的可能性。
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苏州大学《ACS APM》:一种电阻型石墨烯水凝胶传感器,用于监测人体运动
因此,构建了一种电阻型rGO水凝胶传感器,该传感器能够响应外部应变和压力,具有出色的灵敏度和可重复性以及自愈性能。更重要的是,基于水凝胶的传感器可以监测人体运动,证实在人体健康监测方面的巨大潜力。
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韩国蔚山国立科技大学《Carbon》:室温下制备氧化石墨烯水凝胶“墨水”
韩国蔚山国立科技大学的Rodney S. Ruoff教授团队在《Carbon》期刊发表名为“Graphene Oxide Aerogel ‘Ink’ at Room Temperature, and Ordered Structures by Freeze Casting”的论文,研究提出一种简单的“drop-by-drop”沉积方法,可在室温下制备氧化石墨烯 (GO) 水凝胶。
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成本低、制备简单《AM》丹麦科技大学用蚕丝加点石墨烯,一个牢不可破的水凝胶仿生材料诞生
丹麦科技大学Alireza Dolatshahi-Pirouz团队从活组织中汲取灵感,对丝绸材料进行探索,确定了一种新颖且可扩展的路线,合成具有主要基于丝绸的传感能力的导电、粘性、可重构和粘弹性水凝胶 (CareGum)。所开发的方法是无毒、无需任何复杂的化学程序。简单来说, SF与单宁酸 (TA)、氯化钙 (CaCl2) 和还原氧化石墨烯 (rGO) 混合以制造 CareGum。
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看!光/电响应的石墨烯水凝胶!十三色变!
中国科学院宁波材料技术与工程研究所路伟研究员和陈涛研究员科研团队受头足类动物皮肤颜色变化的神经(生物电)控制的启发,团队提出了一种具有不对称构型的电动多色荧光水凝胶系统,该系统通过发光涂料将热响应荧光水凝胶与堆叠石墨烯组件(SGA)基导电纸耦合在一起。
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温州医科大学《AFM》:功能强大的伤口愈合敷料
近期,温州医科大学的毛葱、林才以及西安交通大学的雷波等人利用F127-ε-聚赖氨酸(EPL)和聚多巴胺改性氧化石墨烯设计了新型水凝胶(GDFE),可调节巨噬细胞的极化状态,从而提高糖尿病伤口愈合能力。该可注射水凝胶不仅具有热敏性、自修复等物化性质,还展现出了强有力的抗菌、抗氧化等性能,为糖尿病伤口修复提供了高效策略。
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大连理工《J Mater Chem B》:超高灵敏度的自修复和防冻石墨烯-水凝胶-石墨烯夹心应变传感器
大连理工大学宾月珍 教授团队在《Journal of Materials Chemistry B 》期刊发表论文,研究以简单的方式成功地构建了包含夹在两个石墨烯层之间的聚乙烯醇/聚丙烯酸(PVA / PAA)杂化水凝胶的应变传感器,并且其表现出许多优异的性能,包括极高的灵敏度。甘油的加入确保了即使在-15°C时,基于水凝胶的传感器也具有良好的柔韧性和抗冻性能。
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湖南大学刘洪波教授课题组《CEJ》:具有片层孔结构的三维各向同性石墨烯水凝胶
刘洪波教授团队选取小尺寸的氧化石墨烯片作为构筑基元,在组装成型前的初始溶液中,其呈无序、各向同性分布,在后续水热还原过程中也实现单片层或少层“边对边”组装成各向同性石墨烯水凝胶,大幅提高三维石墨烯水凝胶的比表面积。后续巧妙地利用浓硝酸对石墨烯片层进行刻蚀形成片层孔,缩短了传输路径,最终得到的三维各向同性片层孔石墨烯水凝胶,在吸附容量显著提高的同时具有超快的吸附速率。该方法通用简便,成本低廉,具有极高的应用价值和社会效益。
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科研人员研发水凝胶复合材料:银片复合而成,具有高电导率
针对这些问题,卡内基·梅隆大学教授团队研发了一种水凝胶复合材料,其具有高电导率(> 350 S cm-1),并且能够在保持柔顺性(杨氏模量<1 kPa)和变形能力的同时提供直流电。
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新型石墨烯水凝胶有望取代植入式金属电极
在治疗神经病症、或恢复瘫痪的肢体功能时,都有可能需要在大脑中植入电极。但在未来,新型水凝胶有望取代这些电极,从而实现更好的功能。
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复旦大学学生团队研发应用于脑血管病治疗的“智能水凝胶”
实验团队选取并试验了几十种材料,进行了大量的筛查和验证工作,最后选择了以石墨烯为主料,分别制造了pH及温度响应型的水凝胶。当两种水凝胶注入靶血管后,会在人体pH值或体温作用下,自动完成由液体变为固体的反应,不需辅助溶剂,可单独完成栓塞术。与现有栓塞剂相比,新研发的水凝胶成分简单、保存方便、易大规模生产、操作简单,不粘管,最大限度避免了手术中的血管损伤和出血。目前,在兔大动脉栓塞模型、兔颈动脉瘤模型及猪动静脉畸形模型上均证实了两种水凝胶的有效性,同时他们在大鼠体内进行了毒理试验,远较同类研究观察时间更长,以期待更为严谨全面地获取新型液体栓塞剂的各项临床试验指标。
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科学家研发光控水凝胶 可模拟手指弯曲和爬行
研究人员把人工合成的弹性蛋白质与层状石墨烯(一个原子厚度的碳原子堆积起来形成石墨烯)结合。暴露在近红外光的照射下时,这种石墨烯层会发热,进而影响合成蛋白质,合成蛋白质变冷会吸水,而变热时会释放出水分。这两种材料合在一起形成了纳米复合生物高聚物,或称为一种水凝胶。其设计为一面的透气性比另一面更强,透气性更强的这一面吸收和释放水分就比另一面更快。