导电水凝胶是一种很有前途的具有混合离子电子传导的材料,可将活体组织(离子信号传输)与医疗设备(电子信号传输)连接起来。除了信号转导,水凝胶形状因子还可将潮湿和柔软的生物环境与干燥和坚硬的电子环境连接起来。这类水凝胶的合成需要具有高电子传导性和与常见的水性水凝胶制剂/树脂相容性的可扩展的生物相容性填料。尽管碳纳米材料(石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管)的加工合成方法发展迅速,但依旧缺乏满足上述应用要求的填料。西北大学Jonathan Rivnay报道了具有可分散性质的酸结晶PEDOT:PSS纳米颗粒(ncrys-PEDOTX),其通过简单且可扩展的非溶剂诱导相分离(NIPS)方法处理商业产品PEDOT:PPS,而无需复杂的仪器。
本文要点
(1)此类颗粒的电导率高达410 S cm−1,与其他常见的导电填料相比,其表现出显著的分散性,能够在不添加添加剂或表面活性剂的情况下,以相对较高的负载量均匀地掺入不同的生物材料水溶液中。
(2)ncrys-PEDOTX颗粒的水分散性还允许在无需超声处理或表面活性剂优化的情况下简单地掺入用于微立体光刻的树脂中;因此可以印刷具有精细特征(<150μm)的复杂生物医学结构。ncrys-PEDOTX颗粒克服了传统导电填料的挑战,为软有机生物电子材料提供了一个可扩展、生物相容、即插即用的平台。
Joshua Tropp, et al. Conducting Polymer Nanoparticles with Intrinsic Aqueous Dispersibility for Conductive Hydrogels. Adv Mater.. 2023
DOI:10.1002/adma.202306691
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306691