Bio-basierter Hydrogel-Transducer zur Messung menschlicher Bewegung mit stabiler Haftung und ultrahoher Zähigkeit

Anpassungsfähigkeit könnte grundlegende technologische Anwendungsanforderungen erfüllen. Daher wurde ein hydrogelbasierter Transducer mit dauerhafter Haftung, ultrahoher Zähigkeit und außergewöhnlicher Elastizität stark nachgefragt. Hier wurde ein hautähnlicher Hydrogel-Transducer erfolgreich hergestellt, indem Carboxymethylchitosan und Natriumkaseinat in ein Polyacrylamid-Hydrogel-System eingeführt wurden. Darüber hinaus hat das Polyacrylamid-Natriumkasein-Carboxymethylchitosan (PAAM-SC-CC) Hydrogel starke mechanische Eigenschaften und hervorragende mechanische Flexibilität, was größtenteils auf den angemessenen Energieabgabe-Mechanismus zurückzuführen ist. Überraschenderweise zeigte das PAAM-SC-CC Hydrogel stabile und reproduzierbare Haftung an verschiedenen festen Substraten und menschlicher Haut. Aufgrund von reichlich freien Ionen, die vom Natriumkaseinat ausgehen, konnte das PAAM-SC-CC Hydrogel stabile und empfindliche ionische Leitfähigkeit aufrechterhalten, ohne zusätzliche Füllstoffe hinzufügen zu müssen. Experimente haben bewiesen, dass es im Bereich der Überwachung menschlicher Bewegung mit komplexen Signalen angewendet werden kann. Daher könnte der PAAM-SC-CC Hydrogel-Sensor menschliche Bewegungen in verschiedenen Dehnungsbereichen überwachen, einschließlich der Bewegung des Halses und der Streckung von Gelenken. Ein solcher flexibler hydrogelbasierter Transducer mit verschiedenen Eigenschaften ist denkbar, um das Anwendungsfeld von Bioelektroden, Mensch-Maschine-Interaktionen, personalisierten medizinischen Gesundheitsbereichen usw. zu erweitern.