Conductive, self-healing, and antibacterial Ag/MXene-PVA hydrogel as wearable skin-like sensors

材料科学 可穿戴计算机 自愈 聚乙烯醇 纳米技术 生物医学工程 自愈水凝胶 复合数 计算机科学 复合材料 嵌入式系统 高分子化学 医学 替代医学 病理
作者
Lumin Li,Xiaofeng Ji,Kai Chen
出处
期刊:Journal of Biomaterials Applications [SAGE Publishing]
卷期号:37 (7): 1169-1181 被引量:21
标识
DOI:10.1177/08853282221131137
摘要

The rapid development of flexible electronic technology has led to the in-depth study of flexible wearable sensors to achieve accurate sensing under different external stimuli. However, it is still a huge challenge to develop hydrogel-based wearable skin-like sensors with super ductility, high sensitivity, and self-healing properties. Herein, the Ti 3 C 2 type of MXene was synthesized, and the Ag/MXene nanocomplexes were incorporated into polyvinyl alcohol-borax matrix to construct a novel composite hydrogel as the multifunctional nanofillers, which could bring both improved properties and novel functionalities. The Ag/MXene-Poly (vinyl alcohol) (PVA) hydrogel displayed integrated merits of highly strain sensitive (GF = 3.26), self-healing (within 10 min, 91% healing efficiency), and excellent antibacterial activity. The hydrogel could be assembled into a wearable skin-like sensor to monitor human movement, including large deformations (finger, elbow, wrist, and knee bending) and tiny deformations (mouth’s movement and throat vocalization) in real time. Therefore, this work shed a new light on the development of flexible wearable skin-like sensors for the personalized healthcare monitoring, human–machine interfaces, and artificial intelligence.
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