一种超弹性气凝胶传感材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种超弹性气凝胶传感材料及其制备方法与应用。本发明专利技术将纤维素和木质素溶解于碱/尿素溶液中，然后加入交联剂使其发生化学交联得到纤维素/木质素水凝胶。而后，再将其浸泡于水中进行溶胀使凝胶网络舒展，再通过液氮进行定向冷冻后放置于冻干机中进行冷冻干燥得到超弹性纤维素/木质素气凝胶。最后，将其先后浸泡于吡咯/盐酸溶液和氯化铁/盐酸溶液中进行吡咯的原位聚合负载再冷冻干燥得到超弹性气凝胶传感材料。本发明专利技术所制备的超弹性气凝胶传感具有优异的弹性、力学稳定性，抗疲劳性能，导电性以及传感性能，可精准识别微小应力和应变的变化，可应用于柔性电子皮肤、人体主动健康检测等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能软材料领域，具体涉及一种超弹性气凝胶传感材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着人工智能、人机交互、物联网和可穿戴电子产品的蓬勃发展，人们对具有超高灵敏度和可调机械特性的高性能压力传感器有着迫切的需求。与其他类型的传感器相比，由弹性基底和导电材料组成的压阻传感器对应力/应变引起的变化具有卓越的灵敏度、快速响应和信号稳定性，是下一代压力传感器的理想候选材料。具有可调微孔结构、低密度、高孔隙率和高表面积的轻质气凝胶是开发高性能压阻传感器的理想基底。然而，气凝胶基传感器普遍存在基底弹性不足和接触电阻变化有限的问题，导致灵敏度降低、检测范围受限和响应时间延长。

2、生物质气凝胶是第三代气凝胶，具有前体丰富，成本低廉，官能团丰富，易于改性修饰以及可生物降解等优点，被广泛应用于隔热材料、油水分离材料以及传感器基材。但是，生物质气凝胶普遍存在力学性能较差，结构强度低以及弹性差等问题，这些问题限制了其在规模化应用中的推广。在生物质基气凝胶的研究领域，纤维素基气凝胶因其出色的特性而成为研究的热点。纤维素是一种由β～葡萄糖通过β～1,4～糖苷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤：（5）通过热化学气相沉积法将硅烷沉积在超弹性导电木质素/纤维素气凝胶上，赋予材料疏水性，得到疏水超弹性气凝胶传感材料。

3.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述纤维素为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丙基纤维素中的至少一种；

4.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；<...

【技术特征摘要】

1.一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤：（5）通过热化学气相沉积法将硅烷沉积在超弹性导电木质素/纤维素气凝胶上，赋予材料疏水性，得到疏水超弹性气凝胶传感材料。

3.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述纤维素为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丙基纤维素中的至少一种；

4.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；

5.根据权利要求1所述一种超弹性气凝胶传感材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述溶胀时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，邱学青，谭振荣，郑大锋，黄锦浩，杨东杰，楼宏铭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：