The invention provides a preparation method of a cellulose nanocrystal gel biomimetic skin sensing material with both conductive and self healing properties. The main point of the method is to add the conductive polymer monomer to the cellulose nanocrystalline (CNC) suspension mixed with acid, add and dissolve a suitable amount of different valence metal salts, and generate conductive CNC through in situ oxidation polymerization, followed by adding appropriate boron compounds and suitable materials. PVA nanocrystalline gel with conductive and self healing function was prepared at high temperature. The cellulose nanocrystal gel biomimetic skin sensing material has excellent properties such as high strength and biocompatibility of CNC, conductivity and self healing of conductive polymers. It has excellent tensile properties and plasticity. It has broad application prospects in bionic robots, biosensors, flexible bionic skin sensors and supercapacitors.
【技术实现步骤摘要】
一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法
本专利技术涉及一种纤维素纳米晶体混合水凝胶的制备方法,特别涉及一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法。
技术介绍
人工智能与仿生机器人是人类现代科技进步的结果,极大地提高了生产效率,同时也提升了质量,人类生活也因为其变得更加便利,其中关键技术之一就是自愈合导电仿生皮肤传感材料的设计与研制。多孔结构的纤维素纳米晶凝胶材料更是仿生皮肤传感材料的理想选择,该材料生物相容性好、快速捕获微弱触感信号等优势。纤维素纳米晶凝胶材料是将纤维素纳米晶与其他聚合物复合构筑的凝胶。DuHaishun等人在期刊CarbohydratePolymers上发表的《Cellulosenanocrystalsandcellulosenanofibrilsbasedhydrogelsforbiomedicalapplications》文章(Carbohy.Polym2019,209,130-144)介绍了纤维素纳米晶水凝胶的制备与其在生物医学上的使用。但是纤维素纳米晶凝胶由于其自身不导电的原因,制约了其在人工智能传感、柔性电容器等领域的发展。随着社会工业化的快速发展,智能穿戴设备也逐渐出现在日常生活中。导电聚合物的性能决定着智能材料应用范围。导电聚合物是指经过电化学或化学掺杂具有共轭Π健的一类聚合物,其具有质轻、易成型、成本低廉、优异导电率以及绿色环保等优点。但是在智能电子元器件中,导电聚合物非共价键导致团聚以及其脆性大是制约导电聚合物发展的重要因素(CN107964106A)。本专利技术用同为生物 ...
【技术保护点】
1.一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将适量的导电聚合物单体加入至一定量质量分数的CNC悬浮液中,得到混合液;(2)在步骤(1)得到的混合液中加入适量一定浓度的酸,在‑5‑5℃低温水浴下反应1‑3h,得到混合悬浮液;(3)将适量的不同价态金属盐溶于水中,并添加至步骤(2)得到的混合悬浮液中,在‑5‑5℃低温水浴反应1‑5h后,产物水洗至中性,得到产物;(4)将步骤(3)得到的一定量产物中加入适量硼化合物,室温搅拌10‑50min,添加适量聚乙烯醇,搅拌至粉末溶胀,高温反应1‑10h,降至室温,得到纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料。
【技术特征摘要】
1.一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将适量的导电聚合物单体加入至一定量质量分数的CNC悬浮液中,得到混合液;(2)在步骤(1)得到的混合液中加入适量一定浓度的酸,在-5-5℃低温水浴下反应1-3h,得到混合悬浮液;(3)将适量的不同价态金属盐溶于水中,并添加至步骤(2)得到的混合悬浮液中,在-5-5℃低温水浴反应1-5h后,产物水洗至中性,得到产物;(4)将步骤(3)得到的一定量产物中加入适量硼化合物,室温搅拌10-50min,添加适量聚乙烯醇,搅拌至粉末溶胀,高温反应1-10h,降至室温,得到纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料。2.根据权利要求1所述的一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述导电聚合物为苯胺、吡咯、噻吩中的一种,适量是1-10g;一定量是0.1-5g,质量分数是0.1-3wt%。3.根据权利要求1所述的一种兼具导电和自愈合的纤维素纳米晶凝胶仿生皮肤传感材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述适量是10-100mL...
【专利技术属性】
技术研发人员:余厚咏,唐峰,宋美丽,周颖,
申请(专利权)人:浙江理工大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。