تحضير الهيدrogels الموصل باستخدام بنية الحلزون الثلاثي للهلام

في هذه الدراسة، ودون إدخال أي عامل ربط كيميائي، تم تحضير هيدروجيل موصل قائم على الجيلاتين عالي القوة وقابل للتمدد من خلال خلط بسيط وفعال باستخدام بنية الربط الحلزوني الثلاثي الفريدة للهلام وشبكة الربط الفيزيائية للهيدروجيل التي تتشكل بواسطة الروابط الهيدروجينية بين جزيئات MFC والهلام. تم إجراء التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بتغير فورييه (FT-IR) للتحقق من التفاعلات بين MFC والهلام، مما يوضح أن ثبات أبعاد الهيدروجيل يعود بشكل رئيسي إلى كتلة من الروابط الهيدروجينية، والتي تتشكل بواسطة المجموعات القطبية (−OH) في جزيئات MFC والمجموعات القطبية (−OH، −NH2، و−C═O) في جزيئات الهلام. من المثير للاهتمام أن MFC يمكن أن يساعد في تحسين توزيع GR داخل الهيدروجيل، مما يسهل تكوين قنوات موصلة للإلكترونات ويساعد في نقل الإلكترونات، مما يزيد من الموصلية الكهربائية للمادة؛ عندما تكون نسبة MFC 6%، تصل موصلية الهيدروجيل إلى الحد الأقصى 7.25 × 10–3 S/m. كما أن حساس الشد المطور بناءً على هيدروجيل GR/MFC/Gel يتمتع بحساسية ممتازة (GF = 2.77)، وقدرة استجابة رائعة (وقت الاستجابة 0.2 ثانية، ووقت الاسترداد 0.3 ثانية)، واستقرار دوري ممتاز، ويمكن استخدامه كمادة ذكية قابلة للارتداء لمراقبة حركات البشر في الوقت الحقيقي مثل انحناء الأصابع والكوع والمعصم، بالإضافة إلى التعابير الوجهية الدقيقة مثل الابتسامة، فتح الفم، العبوس، وومضات العين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه كقلم إلكتروني للتعرف على الكتابة اليدوية المعقدة وتحويل الإشارات الميكانيكية لجسم الإنسان إلى إشارات كهربائية في الوقت الحقيقي.