由于可穿戴紫外(UV)检测技术发展,光致变色材料最近引起了强烈兴趣,因为它们不需要电子部件,从而导致系统和设备在照射时变色。然而,它们在可穿戴技术中的实现具有轻质、合规和耐久性(尤其是在机械应力下)的要求,这些要求受到材料特性的限制。
于此,密歇根大学Abdon Pena-Francesch、泰国VISTEC科学技术研究所Daniel Crespy等人提出了一种自修复光致变色弹性体复合材料(photoPUSH),该复合材料由磷钼酸(PMA)在具有可逆二硫键(PUSH)的自修复聚氨酯动态网络中组成。
本文要点:
1)动态聚合物基质的独特性能在紫外传感复合材料中实现了多种互补功能:i)通过电子供体基团进行光致变色而无需额外的掺杂剂,ii)通过弹性体性质的拉伸性和耐久性,iii)通过动态修复极端机械损伤粘合,和iv)通过粘合性能的多材料集成。
2)PhotoPUSH复合材料具有优异的耐久性,可调的传感范围,并且在机械应力和严重损坏以及水下环境(防水)下不会损失性能。利用这些特性,基于软,便携式,多材料光推的紫外线传感设备被开发用于环境监测,包装和医疗保健可穿戴技术(包括皮肤安装,纺织品安装和腕带设备)在具有挑战性的环境中的应用,并可根据不同皮肤类型进行调节。
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Yimyai, T., Crespy, D., Pena-Francesch, A., Self-Healing Photochromic Elastomer Composites for Wearable UV-Sensors. Adv. Funct. Mater. 2023, 2213717.
https://doi.org/10.1002/adfm.202213717