【水凝膠電子閃亮登場】

明道

【水凝膠電子閃亮登場】

 

 

聚苯胺水凝膠

一種新型的水凝膠可以使高性能能量存儲電極和生物傳感器。

所以說，研究人員在美國斯坦福大學在美國已經使用了導電高分子聚苯胺（PANI）開發的多孔納米材料，他們說具有優異的電子和電化學性能。

聚苯胺水凝膠我們的材料的優勢相結合的水凝膠（其中有一個大的表面積）和有機導體，具有高的電子導電性和良好的電化學性能，團隊的成員李家潘和桂花魚解釋。

它，因此可以使用在高性能的電化學裝置，例如超級電容器和超靈敏的生物傳感器，用於檢測葡萄糖一樣，例如。

水凝膠是可以容納大量的水，並具有這樣的結構類似的生物組織的三維聚合物網絡。

大部分的水凝膠的基礎上非導電聚合物基體，然而，這限制了它們的應用在電子。

浙南寶，易脆的帶領下，研究人員，現在使用的植酸，這是一個良好的離子導體，塗料，交聯，的聚苯胺在努力克服這個缺點。

 

 

水凝膠印刷

快速形成凝膠

該小組開始通過混合兩種解決方案。

第一引發聚合反應，而第二個包含單體苯胺和摻雜的植酸。

在短短三分鐘內形成水凝膠，玉，由於一個事實，即每個植酸分子中含有6個磷基，可以與多種聚合物鏈在一次解釋。

我們發現，我們可以大量合成的導電聚合物水凝膠，也圖案噴墨印刷以及噴塗技術，潘元石說。

這意味著，我們或許能夠製造電子及電化學等設備作為生物傳感器數組和microsupercapacitors的，很容易地大規模。

聚苯胺水凝膠被發現具有高比容量約為480 F / g和一個高倍率性能（充電和放電能量非常快），這意味著它可能是理想的應用，如電動汽車和電網規模的能源存儲。

與此相比，商業碳只有約100 F / g的比容量。

快速檢測血糖

水凝膠印刷這些結果帶動下，研究人員決定通過固定化葡萄糖氧化酶（GOX）的水凝膠製作的葡萄糖傳感器。

葡萄糖與葡萄糖氧化酶反應，並監視其在溶液中的濃度是通過使用葡萄糖氧化酶聚苯胺水凝膠電極的電化學測量。

電極作為生物（酶的葡萄糖氧化酶）和合成（電極）之間的一個極好的接口，潘說，三維導電納米結構的框架允許的水凝膠，以有效地收集在酶催化葡萄糖的氧化還原反應的電子。

水凝膠的反應非常迅速 - 大約在0.3秒，相比，用於商業葡萄糖傳感器的響應時間為20秒左右，他補充說。

研究小組說，它現在正忙於開發其他新的水凝膠，根據不同的導電聚合物。

我們也試圖把我們的新技術等領域的高性能鋰電池，電致變色器件，神經電極，甚至電子皮膚，揭示羽。

這項研究發表在美國國家科學院院刊 10.1073/pnas.1202636109。

關於作者

百麗Dumé的特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/26/hydrogel-electronics-makes-its-debut