近日，工程技术领域国际权威Top期刊《Chemical Engineering Journal》（影响因子: 16.74）上发表了海南大学化学工程与技术学院周阳教授课题组的研究成果“Antimicrobial MXene-based conductive alginate hydrogels as flexible electronics”（基于抗菌MXene的导电海藻酸盐水凝胶作为柔性电子器件）。海南大学为第一单位，海南大学2020级硕士研究生吴佩轩为论文的第一作者，周阳教授和刘元元副教授为论文的共同通讯作者。该工作获得了海南省自然科学基金、国家自然科学基金和海南大学科研启动基金的支持。
柔性电子设备因其在可穿戴式人体健康监测方面的潜在应用而受到广泛关注。近年来，导电水凝胶在柔性电子器件方面显示出了巨大的应用潜力。然而，二维平面的有限空间限制了MXene传感器的性能，而传统的导电水凝胶缺乏抗菌性能，限制了其在生物医学相关产品中的深入应用。为了克服这些局限性，周阳教授课题组通过丙烯酰胺的自由基聚合，提出了一种具有抗菌导电性的MXene-SA-TSA-AM水凝胶。具体地说，海藻酸钠(SA)和二甲基十六烷基三甲氧基硅丙基氯化铵(TSA)之间的偶联作用使其具有优异的抗菌性能。MXene-SA-TSA-AM水凝胶具有显著的膨胀率(36-38倍)、良好的机械性能(高达1780%)、出色的自愈能力(<10分钟)和可重复粘附性。在压力传感器的应用中，MXene-SA-TSA-AM水凝胶被证明能够准确、快速地监测人体手指弯曲和脉搏的生理活动，具有快速(<0.2s)和高稳定性(最高可达5000次)的特点。此外，MXene-SA-TSA-AM水凝胶具有良好的抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别高达99.6%和99.3%。最后，我们期待这种新型的抗菌和导电的MXene-SA-TSA-AM水凝胶将进一步促进柔性电子在生物医学相关产品中的更深层次应用。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722060260
