هلام مائي مزدوج الشبكة معزز بتآزر التآلف الكاره للماء والارتباط الأيوني وأداء استشعار الضغط

Zhong-rui Wang ,  

Xing-hui Wang ,  

Yu-wen Meng ,  

Xu Wang ,  

摘要

عادةً ما تكون الهلاميات المائية التقليدية ذات الأداء الميكانيكي الضعيف بسبب نقص استهلاك الطاقة، مما يحد من تطبيقها في مجال الهندسة البيولوجية والإلكترونيات المرنة. تستخدم هذه الدراسة التآزر بين التفاعلات الكارهة للماء (بلمرة أكريلاميد وكوبوليمر ميثاكرليت لوريل مع كلوريد الصوديوم) والإرتباط الأيوني (كاراجينان κ مع أيونات البوتاسيوم) لبناء سلسلة من هلاميات مائية مزدوجة الشبكة ذات ارتباط فيزيائي. تمت دراسة تأثير نسب شبكتي الارتباط على الشكل المجهري للهلام، الأداء الميكانيكي، سلوك اللدونة الديناميكي، والاستجابة للحس بالضغط. أظهرت النتائج أنه عندما تكون محتويات كاراجينان κ 1.6٪ وزناً وأكريلاميد 16٪ وزناً، تحقق الهلام أفضل أداء شامل: قوة ضغط تصل إلى 4.7 ميجا باسكال عند إجهاد انضغاطي 90٪، وكثافة استهلاك طاقة تبلغ 281.2 كيلوجول لكل متر مكعب، كما يمكنه استعادة ارتفاعه الأصلي تقريباً بعد 10 دورات من الضغط. تحت شرط ضغط ثابت 1 فولت، أظهر الهلام استجابة ضغط مقاومي حساسة ومستقرة (تغير المقاومة النسبية ΔR / R₀ يصل إلى -0.8 في أول دورة ضغط)، مع القدرة على تحويل إجهاد الانضغاط إلى إشارة كهربائية في الوقت الفعلي. تقدم هذه الدراسة فكرة جديدة لتطوير هلاميات مائية مزدوجة الشبكة مرتبطة فيزيائياً تجمع بين قوة ميكانيكية عالية ومرونة ممتازة واستجابة مقاومة حساسة للضغط.

关键词

هلام مائي مزدوج الشبكة; التآلف الكاره للماء; الارتباط الأيوني; استشعار الضغط

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website