科研动态

首页 > 科研动态

材料科学与工程学院教师丁杭军在导电水凝胶制备研究领域取得新进展

资料来源:   [2014-10-16] 点击数:

    近期,材料科学与工程学院高分子显示与能源材料研究室的丁杭军老师与国际著名的高分子化学家,美国卡内基梅隆大学K. Matyjaszewski教授,C.J. Bettinger教授合作,以具有生物活性的肝素为基体,掺杂有机聚苯胺,通过原位聚合的方法,制备出了一种具有高电导率的水凝胶。

电子导电水凝胶(Electrical Conducting Hydrogels, ECHs)是一种具有卓越导电性能的凝胶,结合了导电高分子与水凝胶两方面特点,在化学模仿神经网络、生物识别膜、电刺激药物释放、神经修复,人造皮肤等方面显示出很好的应用前景,因而吸引了大量研究者的关注。然而,由于导电高分子普遍不存在亲水基团且具有刚性主链,造成其难熔难溶的特性,时至今日,ECHs的合成仍是一大挑战。

1.png

丁杭军老师的合作项目,其技术是聚苯胺在三维多孔的水凝胶内组装成直径为50-100nm的纳米纤维,纳米纤维彼此连接,在水凝胶内部构造出一种广泛交联的网络,最终形成一种复杂的三维连通的类海绵结构。这种特殊的结构赋予了水凝胶极高的导电性(传统水凝胶大都通过大量绝缘分子黏合在一起,导电高分子通路往往为非导电基体分隔开,导致电学性能较差。)同时,该水凝胶在水溶液中可溶胀10倍以上,具有良好的生物兼容性(手感和生物学行为与生物组织近似)。这种导电凝胶的应用范围非常广泛,有望在生物传感器,人造皮肤和生物燃料电池等领域大展拳脚。目前,该项目研究成果已在国际纳米材料领域的顶级刊物ACS NANO(影响因子12.033)上发表(附链接http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn406019m

高分子显示与能源材料研究室近年来将研究重点集中在新型有机高分子功能材料的开发领域,取得了多项研究成果。先后共发表SCI检索论文100多篇,其中有多篇发表在Advanced MaterialsACS NanoSmallChemical CommunicationsJournal of Materials Chemistry 等国际著名刊物上。所发表论文已被引用1000余次。