Bilang isang three-dimensional na materyal na mayaman sa tubig, ang hydrogel ay may mga katangian ng mataas na pagkalastiko, transparency at biocompatibility. Ito ay malawakang ginagamit sa mga contact lens, cosmetics, tissue engineering, mga dressing ng sugat at iba pang larangan. Sa mga nagdaang taon, ang mga conductive hydrogel ay malawakang ginagamit sa larangan ng mga sensor at nababaluktot na mga elektronikong aparato. Gayunpaman, ang mga maginoo na hydrogel ay nawawala ang kanilang mga orihinal na katangian dahil sa pagyeyelo sa mababang temperatura, na nililimitahan ang kanilang aplikasyon sa mababang temperatura.

Si Wang Yang, lv ang at zhang lina, mga associate professors ng wuhan university, ay matagumpay na naghanda ng antifreeze ionic conductive cellulose hydrogel, na maaaring magamit bilang tension, compression at temperature sensor. Hindi tulad ng mga tradisyunal na hydrogel, ang kanilang mga katangian ng antifreeze ay nagpapahintulot sa kanila na gumana nang maayos sa mga sub-zero na temperatura. Ang mga natuklasan ay inilathala sa journal na ACS Applied Materials & Interfaces.

Ang susi sa antifreeze at electrical conductivity ng cellulose hydrogels ay nakasalalay sa benzyl trimethyl ammonium hydroxide, isang aqueous solution ng organic base na isa sa mga bagong cellulosic solvent system na binuo ng team, sinabi ng pag-aaral. Pagkatapos ng chemical crosslinking ng cellulose solution, ang organikong base bilang solvent ay hindi nahuhugasan tulad ng sa tradisyunal na proseso ng paghahanda, ngunit direktang pinanatili. Ang mga katangian nito bilang electrolyte ay nagbibigay sa cellulose hydrogel ng antifreeze at conductive properties sa kabuuan.

Ang pagganap ng tradisyonal na cellulose hydrogels at antifreeze cellulose hydrogels sa mababang temperatura

Ang mga mananaliksik sa - 24 ℃ mababang temperatura ay mag-freeze ng paglaban ng conductive hydrogel na naayos sa mga kasukasuan ng daliri, kung sa pamamagitan ng parehong margin pagbaluktot ng daliri at mabilis o mabagal sa iba't ibang hanay na kahabaan, ang paglaban ng conductive water gel kamag-anak na halaga ay maaaring magbago sa mga paggalaw ng daliri ay nagpapakita ng amplitude ng kaukulang pagbabago, at halos undetectable ingay o hysteresis, hydrogel at walang permanenteng pagpapapangit dahil sa lumalawak, ay nagpapakita na ang conductive water gel ay may matatag na mekanikal na katangian sa mababang temperatura makunat - paglaban at sensitibong pagganap ng tugon.

Ang mga antifreeze hydrogel ay ginagamit bilang isang stretch sensor upang gayahin ang pagyuko ng daliri sa mababang temperatura

Hindi lamang iyon, ang mga mananaliksik ay din dielectric elastomer sa conductive hydrogels ay maaaring gawin sa pagitan ng "double response" sensor, ay may kapasidad at presyon sensitive pagtutol - manalo min at double sensor pagganap, karagdagang mga eksperimento pinatunayan na ang dalawang tugon ay hindi makagambala sa bawat isa, ay nagpakita na ang sensor batay sa antifreeze conductive hydrogel ay may matatag na mekanikal at thermal sensitivity, may mabilis at maaasahan, matatag at nababaligtad na pagganap ng pagtugon at angkop para sa mga katangian ng mababang temperatura gamit ang temperatura ay maaaring magamit sa kumplikadong kapaligiran ng malambot na artipisyal mga kagamitan sa katalinuhan.

Mechanical at thermal sensitivity test ng antifreeze conductive hydrogel sensor

Paksa ng thesis: Transparent, Antifreezing, Ionic Conductive Cellulose Hydrogel na may Stable Sensitivity sa Subzero Temperature 

Ang thesis links: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b15849