棉花變身多功能水凝膠 可用于電子皮膚等領(lǐng)域大顯身手

棉花也能做成水凝膠?記者16日從南京林業(yè)大學(xué)獲悉，該校姚建峰教授團(tuán)隊(duì)在最新一期頂級(jí)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》在線發(fā)表研究成果《無(wú)機(jī)鹽誘導(dǎo)的熱可逆抗凍纖維素水凝膠》，通過簡(jiǎn)易方法將棉短絨制造為導(dǎo)電、熱可逆、耐低溫、可3D打印的水凝膠材料。

水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠。根據(jù)合成材料的不同，水凝膠又分為合成高分子水凝膠和天然高分子水凝膠。天然高分子由于具有更好的生物相容性、對(duì)環(huán)境的敏感性以及豐富的來(lái)源、低廉的價(jià)格，正在引起越來(lái)越多學(xué)者的重視。但天然高分子材料穩(wěn)定性較差，易降解。

“傳統(tǒng)的水凝膠一般采用石油基聚合物，而我們更愿意從大自然中選擇可再生的綠色材料。”姚建峰介紹，他們利用無(wú)機(jī)鹽溶液實(shí)現(xiàn)對(duì)棉短絨纖維素的高效溶解，形成機(jī)械性能穩(wěn)定的水凝膠材料。這種水凝膠制造過程簡(jiǎn)便，在室溫條件下就可獲得。

同時(shí)，無(wú)機(jī)鹽完全融入纖維素凝膠網(wǎng)絡(luò)中，不僅不會(huì)產(chǎn)生廢料，還具有天然的導(dǎo)電和抗凍性質(zhì)，可謂“一箭雙雕”。因此，以棉花為原料制造的水凝膠成本低廉、過程環(huán)保，且對(duì)人體無(wú)害，具有良好的生物相容性。專家認(rèn)為，這種新型水凝膠可在電子器件、軟體機(jī)器人、藥物釋放、電子皮膚等領(lǐng)域大顯身手。