一种取向性导电耐低温水凝胶制备方法及其应用与流程

技术特征：
1.一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)首先取1～4g的lif添加到20～80ml盐酸中,搅拌5～10分钟；然后将1～4g ti3alc2慢慢添加上述溶液并在35～40℃搅拌24～26小时；用去离子水洗涤酸性悬浊液，在3500～4500转离心5～8分钟直到上层清液的ph值达到6～7；然后收集沉积物，在沉积物中加入去离子水将ar通入分散液中10～20分钟，超声1～1.5小时，加入冰袋以保持低温；最后，以4500～5000转速离心10～15分钟，于
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50～
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30℃冷冻干燥2～3天，得到黑色固体粉末a；(2)首先，将2.5～6.25g pva粉末添加到43.75～47.5g去离子水中在90～95℃下剧烈搅拌6～8小时；然后将黑色固体粉末a溶于去离子水中配成溶液后，放在细胞粉碎仪中超声达到均匀分散后，加入到配好的pva溶液中形成均匀的溶液a；其次将二价金属盐溶解在去离子水中配成1m溶液，得到溶液b；将上述溶液a和溶液b以金属盐与mxene的质量比为2:1～5:1混合；将混合液放在细胞粉碎仪中超声达到均匀分散，最后，将上述溶液填充到ptfe模具中以进行定向冷冻，将ptfe模具放在厚黄铜块的顶部，并使底部与液氮接触20～25分钟；溶液完全冷冻后，将ptfe模具放入冰箱(t＝
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20～30℃)中5～6小时；然后将冷冻的凝胶在室温下解冻5～6小时；重复上述步骤，到得导电水凝胶c；(3)先将15～20ml多元醇溶剂加入20～35ml去离子水中完全混合；然后将导电水凝胶c浸入二元溶剂中；最后，将导电水凝胶浸泡2～3小时，使用滤纸除去表面溶剂；得到mxene导电耐低温水凝胶。2.如权利要求1所述的一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的二价金属盐可以是硫酸锌或者氯化钙。3.如权利要求1所述的一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的多元醇溶剂可以是丙三醇或者乙二醇。4.权利要求1
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3所述的任意一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法制备的水凝胶，其特征在于：该水凝胶具有导电性、取向性、耐低温和保湿的能力等特点，特别是具有有序的取向结构和各向异性提高了特定方向上导电水凝胶的力学强度，获得在复杂环境下取向性柔性器件方面应用。5.权利要求1
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3所述的任意一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法制备的水凝胶，其特征在于：该水凝胶应变传感器可以监测动作幅度较大肢体动作如手指弯曲、手腕弯曲、手指按压等，也可以监测动作幅度较小的肌肉动作如面部动作，喉咙震动；应变传感器有较高的灵敏度和稳定性。6.权利要求1
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3所述的任意一种取向性导电耐低温水凝胶的制备方法制备的水凝胶，其特征在于：水凝胶可以制成应变传感器，并利用无线技术，将信号显示在手机移动终端上，实现运动检测；在可穿戴电子设备、电子皮肤、个性化医疗检测、人机界面、信号监测等方面具有应用前景。

技术总结
本发明提供了一种取向性导电耐低温水凝胶制备方法及其应用。本发明水凝胶具有导电性、取向性、耐低温和保湿的能力等特点，获得在复杂环境下取向性柔性器件方面应用前景。可以监测动作幅度较大肢体动作如手指弯曲、手腕弯曲、手指按压等，也可以监测动作幅度较小的肌肉动作如面部动作，喉咙震动；应变传感器有较高的灵敏度和稳定性。应变传感器在可穿戴电子设备、电子皮肤、个性化医疗检测、人机界面、信号监测等方面具有应用前景。号监测等方面具有应用前景。号监测等方面具有应用前景。


技术研发人员：林权 冯钰斌 马程远 李洋 关琳 杨欣婷 杨柏
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2021/10/18