Cellulose Hydrogels by Reversible Ion‐Exchange as Flexible Pressure Sensors

纤维素 自愈水凝胶 材料科学 化学工程 离子 各向异性 离子交换 复合材料 纳米技术 高分子化学 有机化学 化学 量子力学 物理 工程类
作者
Shuai Zhou,Kechun Guo,Danil Bukhvalov,Xiong‐Fei Zhang,Wenzhuo Zhu,Jianfeng Yao,Ming He
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:5 (9) 被引量:30
标识
DOI:10.1002/admt.202000358
摘要

Abstract Inspired by biological camouflage strategy according to the surrounding environment, a facile method to fabricate state‐switchable cellulose hydrogels (fluid, brittle, and rigid hydrogel) driven by Ca 2+ /Zn 2+ ion exchange is reported. The high content of Ca 2+ ions leads to the formation of a rigid hydrogel (Gel‐H‐Ca 2+ ) with a great compressive strength (≈2.2 MPa) through coordination cross‐linking network, while Zn 2+ ions give the cellulose (Sol‐L‐Zn 2+ ) a fluid state by eliminating the cellulose intermolecular connections, making it possible to obtain injectable and healable hydrogels. Gel‐H‐Ca 2+ is highly oriented and anisotropic, and such flexible hydrogel can effectively monitor slight bending and pressure changes of fingers. This cellulose hydrogel will be a promising candidate for bionic and multifunctional sensors.
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