浙江大学Advanced Materials（IF=29）：具有可编程特性的仿生柔性水凝胶，用于触觉传感
论论资讯 ｜ 2024-04-28 ｜
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Advanced Materials
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Bioinspired Flexible Hydrogelation with Programmable Properties for Tactile Sensing
Wang Yunxiao; Geng Qiang; Lyu Hao; Sun Wuxuepeng; Fan Xinyuan; Ma Kang; Wu Kai; Wang Jinhe; Wang Yancheng; Mei Deqing; Guo Chengchen; Xiu Peng; Pan Dingyi; Tao Kai
Published：2024-04-28
DOI：10.1002/adma.202401678
研究背景
在当今社会，工业机器人和义肢用户需要能够探测触觉信息的集成检测平台，以及具有分布式和高灵敏触觉传感能力的生物相容性，旨在复制人体皮肤的生理功能。然而，自组装的短肽基水凝胶在开发触觉传感器方面表现出有希望的潜力，显示出生物相容性和生物降解性。然而，调节机械性能的困难严重限制了它们的广泛应用。
研究内容
本研究通过控制9-氟代甲氧羰基-二苯丙氨酸（Fmoc-FF）的自组装，通过引入聚乙二醇丙烯酸二丙烯酸酯（PEGDA），实现了更宽的纳米带，从已建立的较薄的纳米纤维中解开，使超分子水凝胶的机械性能增强了10倍，为触觉传感提供了生物启发的超分子封装基质。此外，通过掺杂PEDOT：PSS和9-氟代甲氧羰基-3,4-二羟基-L-苯丙氨酸（Fmoc-DOPA），Fmoc-FF自组装水凝胶可以被设计成具有导电性和粘附性，为触觉传感应用提供了生物启发的感应单元和粘附层。因此，这些模块的集成导致了基于肽水凝胶化的触觉传感器，显示出高灵敏度和可持续响应，具有固有的生物相容性和生物降解性。
研究意义
我们的发现确立了开发可调功能的肽自组装水凝胶用于触觉传感应用的可行性，为触觉传感器的未来发展提供了重要的启示。
通过这项研究，科学家们在生物启发的柔性水凝胶领域取得了重要进展，为工业机器人和义肢用户提供了更加先进的触觉传感技术。这一创新将有助于改善人机交互体验，并为未来的科技发展带来新的可能性。
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