文章摘要:水凝胶传感器已成功在生物学和电子产品之间实现了无缝结合,但这些材料通常具有机械性能差、需要外部电源或电池等问题.本文以聚乙烯醇（PVA）、丙烯腈（AN）、对苯乙烯磺酸钠（NaSS）、丙烯酰胺（AAm）为原料, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂制备了一种基于聚丙烯腈的自发电水凝胶（PVA-PAN）.通过红外光谱、力学性能测试、力电响应性能测试对其进行性能表征,研究结果表明PAN链间的偶极相互作用和PVA与PAN链段间的氢键作用促进PAN向平面之字形构象转移,水凝胶的最大压电系数d33为32 p/CN,具有与皮肤相类似的杨氏模量值（0.08～5.49 MPa）和良好的延展性（97%～408%）.由于应力诱导的极化效应,该自发电水凝胶能够产生约60 mV的电信号输出.通过V-T曲线表明该水凝胶可以通过电压信号的变化精确地检测人体的各种活动（如关节的运动、步频等）.本研究制备的自发电水凝胶传感器具有易制备、低成本、高弹性、自发电等优点,为其应用在人造皮肤、人体健康检测以及医疗诊断等领域提供了一定的理论指导依据.

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论文分类号:TP212;TQ427.26