王双飞院士聂双喜教授AFM：多标准结构纳米纤维素冲突电气凝胶

  自供电式可穿戴电子科技类产品将推进智能医疗、运动监测范畴的开展，但这对冲突电资料的规划提出了更高要求。气凝胶作为常见的冲突电资料，要提高其机械功能，以处理实践使用中结构崩塌的问题。

  Hofmeister效应诱导水分子从聚合物链之间不断排出，羟基之间构成新的氢键，导致聚合物链集合和结晶区域不断增大，即冲突电气凝胶力学功能得到提高。

  图2展现了冲突电气凝胶详细制造的完好进程。经过盐析处理，气凝胶网络中能构成更多、更细密的结晶域，作为强有力的交联点，使气凝胶具有优异才能的力学功能，该气凝胶的刚度高于从前报导的具有刚度功能的纤维素气凝胶。

  盐析进程（具有盐析才能的离子品种、盐析处理时刻、盐溶液浓度）对冲突电气凝胶机械功能的影响被进一步探求。

  图4和 5展现了冲突电气凝胶基可穿戴自供电传感器的组成和使用。经过6000 s的循环测验后，冲突电气凝胶的多孔结构几乎不受影响。传感器表现出快速响应和康复速度，响应与回复时刻别离仅为33 ms和26 ms，且在作业压强高达343 kPa时仍旧能够作业。经过传感器可对不同人体步态进行监测，如依据开路电压信号峰型和数值特色，能够显着区别走路、跑步、跳动和跌倒等状况。此外，也经过开路电压的峰值巨细和峰的频率来监测人体肘部曲折的视点和频率。

  小结：在这项作业中，经过Hofmeister效应制备了一种具有优异才能刚度的冲突电气凝胶，并基于此资料开发了一种用于人体运动状况监测的自供电传感器。本研讨为气凝胶的规划战略与使用供给了参阅，也有望促进可穿戴产品在才智医疗范畴中的进一步使用。

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