Bifunctional Smart Hydrogel Dressing with Strain Sensitivity and NIR-Responsive Performance

材料科学 标度系数 自愈水凝胶 双功能 智能材料 纳米技术 聚合物 智能聚合物 复合材料 制作 高分子化学 催化作用 有机化学 化学 病理 替代医学 医学
作者
Hao Fan,Liangyu Wang,Binling Chen,Lin Qiu,Jun Nie,Guiping Ma
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (39): 46938-46950 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acsami.1c15312
摘要

Smart response hydrogel has a broad application prospect in human health real-time monitoring due to its responses to a variety of stimuli. In this study, we developed a novel smart hydrogel dressing based on conductive MXene nanosheets and a temperature-sensitive PNIPAm polymer. γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilane (KH570) was selected to functionalize the surface of MXene further to improve the interface compatibility between MXene and PNIPAm. Our prepared K-M/PNIPAm hydrogel was found to have a strain-sensitive property, as well as a respond to NIR phase change and volume change. When applied as a strain flexible sensor, this K-M/PNIPAm hydrogel exhibited a high strain sensitivity with a gauge factor (GF) of 4.491, a broad working strain range of ≈250%, a fast response of ∼160 ms, and good cycle stability (i.e., 3000 s at 20% strain). Besides, this K-M/PNIPAm hydrogel can be used as an efficient NIR light-controlled drug release carrier to achieve on-demand drug release. This work paved the way for the application of smart response hydrogel in human health real-time monitoring and NIR-controlled drug release functions.
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