协同颜色变化与导电的光子纤维素纳米晶贴片与汗液传感

时间:2024-11-02 栏目类别:

论文信息:

Synergistic color-changing and conductive photonic cellulose nanocrystal patches for sweat sensing with biodegradability and biocompatibility

Yi Qian, Hao Wang, Zhen Qu, Qiongya Li, Dongdong Wang, Xindi Yang, Haijuan Qin, Haijie Wei, Fusheng Zhang,* and Guangyan Qing*.

Materials Horizons, 2024, 10.1039/D4MH01148A.

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/mh/d4mh01148a


鉴于可穿戴应用中对多功能性、可持续性和生物相容性的持续需求,纤维素纳米晶体(CNC)光子材料因其可调节的结构色、强大的给电子能力和可再生特性而成为多响应可穿戴设备的优秀候选材料。然而,大多数源自 CNC 的材料难以将变色和电传感功能整合到一个系统中,因为 CNC 的自组装与传统导电介质不兼容。在此,我们报道了一种通过构建由植酸(PA)调制的 CNC / 聚乙烯醇水凝胶的导电光子贴片的设计。PA 的引入显著增强了氢键相互作用,使得复合膜具有令人印象深刻的柔韧性(1.4 MJ m−3),并且在被汗水浸湿时会从蓝色、绿色、黄色逐渐变为最终的红色。有趣的是,该系统同时展示出选择性和灵敏的电传感功能,以及令人满意的生物相容性、生物降解性和透气性。重要的是,展示了一种皮肤贴片的概念验证,其中光学和电学双信号汗液传感能够在体育锻炼期间直观地视觉化和多模式电定位汗水积聚。这种用于监测人体代谢物的创新交互策略可以为可穿戴健康传感设备的设计提供新视角,同时极大地扩展了基于 CNC 的光子材料在医学相关领域的应用。




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