Uticaj prirodnih hidrokoloida na provodljivost i samoisceljenje nanokompozitnih hidro-gelova

Apstrakt

Električno provodni nanokompozitni hidrogelovi su nedavno privukli interesovanje kao veštački materijali nalik koži sa velikim potencijalom za primenu u medicini. Međutim, dizajniranje i priprema multifunkcionalnog materijala sa širokim spektrom upotrebe je i dalje izazov. U ovom radu, elastični, samoisceljujući i samolepljivi provodni nanokompozitni hidrogelovi su proizvedeni raznovrsnim koordinacionim hemijskim vezama između različitih hidrokoloida, punila na bazi grafena i polivinil alkohola (PVA). Štaviše, površinske funkcionalnosti punila na bazi grafena značajno utiču na mehaničku čvrstoću i električnu provodljivost hidrogelova, dajući im elastičnost, visoku električnu provodljivost i osetljivost na deformacije. Jonska provodljivost nekih hidrogelova pokazala je potencijal za primenu kao samoizlečivi elektrolit. Postignuta je rastezljivost od više od 5000%, što je jedna od najviših vrednosti prijavljenih u literaturi za provodne hidrogelove sa svojstvom samoizlečenja. Zahvaljujući ovim karakteristikama, provodni nanokompozitni hidrogel bi se mogao koristiti kao fleksibilni senzori za praćenje grubih (npr. savijanje zglobova) i suptilnih (npr. detekcija govora) ljudskih pokreta u realnom vremenu. Ovaj tip dizajna hidrogela otvara nove mogućnosti za razvoj hidrogelova visokih performansi na bazi biogela sa primenama u nosivim električnim senzorima za upotrebu u medicini.