مجس هيدروجيل مركب قائم على polysaccharide عالي الحساسية وموثوق مدمج مع التصاق ذاتي متكرر تحت الماء وشفاء ذاتي سريع للكشف عن حركة الإنسان

تعتبر أجهزة الاستشعار القائمة على هيدروجيل قوية وبيومتوافقة وموصلة جذابة في مجالات الكشف عن حركة الإنسان وإلكترونيات الملابس، في حين أنه لا يزال تحديًا كبيرًا لدمج خصائص الالتصاق تحت الماء والشفاء الذاتي في جهاز استشعار هيدروجيل واحد. هنا، تم بناء جهاز استشعار هيدروجيل مزدوج الشبكة قائم على polysaccharide عالي التمدد والحساسية ومتعدد الوظائف باستخدام سليلوز كربوكسي ميثيل دياالديهايد (DCMC) والكتوزان (CS) وحمض الأكريلي (PAA) وأيونات الألمنيوم (Al3+). تعطي هيدروجيل DCMC/CS/PAA (DCP) الناتجة قوة ميكانيكية قوية وخصائص جيدة من الالتصاق والشفاء الذاتي، بسبب الروابط الكيميائية الديناميكية العكسية والتفاعلات الفيزيائية مثل روابط قاعدة شيف وتنسيق المعادن. توصل هيدروجيل إلى موصلية مقدارها 2.6 S/m، والحساسية (عامل القياس (GF)) تصل إلى 15.56. من الجدير بالذكر أن هيدروجيل DCP يظهر التصاقًا ممتازًا قابل للتكرار تحت الماء بأنسجة الحيوانات وخصائص جيدة من الشفاء الذاتي في المياه (معدل الشفاء الذاتي > 90%، زمن الشفاء الذاتي < 10 دقائق). يمكن لجهاز استشعار ضغط هيدروجيل DCP مراقبة حركة الإنسان بدقة بما في ذلك انحناء الأصابع، الابتسامة، ونبض المعصم، ويمكنه اكتشاف حركة الإنسان بثبات تحت الماء. من المتوقع أن يوفر هذا العمل استراتيجية جديدة لتصميم أجهزة استشعار ذكية عالية الأداء، وبشكل خاص لتطبيقات في البيئات الرطبة وتحت الماء.