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ACS App Mater Inter 基于原位聚合聚吡咯纳米棒的的导电超强水凝胶

已有 1400 次阅读 2018-11-14 17:03 |系统分类:论文交流

      导电水凝胶由于具有可延伸性、柔性等特点,在生物医学、可穿戴电子设备、生物电极等领域受到关注。然而,由于导电高分子聚合物在水凝胶中难以分散,导致制备具有优异导电的水凝胶存在困难。解决导电高分子在水凝胶中分散性的问题是制备导电水凝胶的研究重点之一。

    西南交通大学鲁雄教授团队利用天然高分子为模板,控制聚吡咯在水凝胶网络中原位聚合,形成导电通路,解决了导电高分子在水凝胶中分散不均的问题,为导电水凝胶的制备开辟了新的思路。天然高分子壳聚糖由于具有大量的活性氨基和羟基,可以与导电高分子聚吡咯上杂环上的氮原子形成氢键作用。以壳聚糖为模板诱导,导电高分子单体在是凝胶中的吸附,并用氧化剂FeCl3氧化聚合,使得导电高分子在壳聚糖分子的缠结区形成导电纳米棒,从而制备出兼具导电、超强、可拉伸、良好生物相容性的导电水凝胶。该水凝胶具有超强的机械性能(断裂能12000 J/m2,压缩模量 136.3 MPa)。该水凝胶具有良好的导电性0.3 S/m),可以作为传感器检测人体运动信号,亦可用于调控细胞细胞增殖和分化。由于导电高分子具有氧化还原反应脱掺杂作用,该水凝胶还可用于药物控释。动物体内实验表明,该水凝胶还具有良好的电活性和生物相容性,有利于电信号向组织/细胞的传递,从而改善细胞活性并加速伤口愈合。这一成果近期发表在ACS Applied materials &interface》。

该论文作者为:Donglin Gan, Lu Han, Menghao Wang, Wensi Xing, Tong Xu,  Hongping Zhang, Kefeng Wang, Liming Fang and Xiong Lu

Conductive and Tough Hydrogels Based on Biopolymer Molecular Templates for Controlling in Situ Formation of Polypyrrole NanorodsACS Applied materials &interface2018, 10 (42), pp 36218–36228 DOI: 10.1021/acsami.8b10280

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1. 水凝胶的微观结构以及该导电水凝胶在不同领域的应用示意图




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