導電水凝膠微纖維的微流控制備及應變傳感性能研究

作者：楊益敏,汪偉

摘要：以聚乙烯醇(PVA)為柔性基材,選用具有優良導電特性的聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)和氯化鋰(LiCl)作為導電材料,應用微流控技術可控產生的噴射液流為模板,通過快速界面交聯反應連續可控制得PVA/PEDOT-PSS導電水凝膠微纖維,研究了PVA/PEDOT-PSS導電水凝膠微纖維的結構與性能。結果表明:PVA/PEDOT-PSS導電水凝膠微纖維表面光滑、致密,其直徑約為435μm,內部為三維多孔結構;PEDOT-PSS質量分數為0.5%的PVA/PEDOT-PSS導電水凝膠微纖維的拉伸強度最大,該纖維未經含LiCl的乙二醇/水(EG/H 2O)溶液浸泡的斷裂應變約368%,拉伸強度為1.27 MPa,而經含LiCl的EG/H 2O溶液浸泡過的斷裂應變升至約454%,拉伸強度升至2.51 MPa;經含LiCl的EG/H 2O溶液浸泡的PEDOT-PSS質量分數為0.5%的PVA/PEDOT-PSS導電水凝膠微纖維,具有較寬的應變傳感檢測范圍(應變可達300%),能快速(響應時間約180 ms)、靈敏(0~150%應變時靈敏度系數為1.88,150%~300%應變時靈敏度系數為3.00)、重復、穩定地檢測外力拉伸作用下的應變變化,實現對人體不同部位運動的實時靈敏檢測。

發文機構：四川大學化學工程學院

關鍵詞：微纖維聚乙烯醇聚(34-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)氯化鋰微流控導電水凝膠應變傳感模板制備結構性能microfiberpolyvinyl alcoholpoly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)lithium chloridemicrofluidicconductive hydrogelstrain sensingtemplate preparationstructureproperty

分類號： TQ342+.8[化學工程—化纖工業]