导电聚合物
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偕胺肟化,导电共轭聚合物
偕胺肟化和导电共轭聚合物是两个不同的化学概念。
1、偕胺肟化:
偕胺肟化是一种化学反应,指的是将某个化合物中的特定官能团
转化为偕胺肟基团(=N-OH)。这一过程通常涉及到与羟胺或其盐的
反应。偕胺肟基团在很多有机合成中有重要的应用,比如在药物化学、
材料科学和配位化学中。偕胺肟基团还可以作为配体与金属离子形成
配合物,这些配合物在催化、传感和磁性材料等领域有潜在应用。
2、导电共轭聚合物:
导电共轭聚合物是一类具有共轭π电子体系的高分子化合物,它
们能够导电。这类聚合物的导电性来源于其分子链上π电子的离域性,
使得电子可以在整个分子链上自由移动。导电共轭聚合物在电子学、
光伏器件、传感器、有机发光二极管(OLED)和电池等领域有广泛应
用。一些著名的导电共轭聚合物包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯和聚噻
吩等。
偕胺肟化与导电共轭聚合物之间的联系可能并不直接,除非在某
个特定的研究或应用背景下,研究者将偕胺肟化作为一种改性手段来
引入或改变导电共轭聚合物的性质。例如,通过偕胺肟化反应在导电
聚合物链上引入偕胺肟基团,可能会改变聚合物的溶解性、加工性、
电子性质或与其他物质的相互作用,从而扩展其应用范围或提高其性
能。然而,这样的应用需要具体的研究来验证其可行性和效果。
高性能导电聚合物的制备与应用导电聚合物是一类具有优异导电性能的新型材料,在电子、能源、传感器等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍高性能导电聚合物的制备方法及其在不同领域的应用。
一、高性能导电聚合物的制备方法1. 电化学聚合法电化学聚合法是一种常用的制备高性能导电聚合物的方法。
该方法利用电化学反应来实现聚合物的合成,通过控制反应条件和电极材料选择可以制备出导电性能优异的聚合物材料。
电化学聚合法具有简单、速度较快以及可控性高等优点。
2. 化学氧化法化学氧化法是通过氧化剂对聚合物进行氧化处理,使其具有导电性能。
常用的氧化剂有过氧化铵、铜氯酸等。
该方法可以在常温下进行,操作简便,但需要注意控制氧化的程度,以防止聚合物的损失。
3. 共混法共混法是将导电材料与聚合物基体进行混合,通过相互作用使聚合物获得导电性能。
常见的导电材料包括碳纳米管、导电聚合物等。
该方法可以在常温下进行,操作简单,而且可以调控导电性能。
二、高性能导电聚合物的应用1. 电子领域高性能导电聚合物在电子领域有着广泛的应用。
例如,导电聚合物可以用作柔性显示屏的电极材料,具有优异的柔性和导电性能,可以将显示屏制作成卷曲形状,提高显示效果和使用寿命。
此外,导电聚合物还可以用于制作高能量密度的超级电容器,用以储存和释放电能。
2. 传感器领域高性能导电聚合物在传感器领域也有着重要的应用。
导电聚合物可以用于制作压力传感器、湿度传感器、温度传感器等。
例如,将导电聚合物薄膜应用于压力传感器中,可以实时感知外界压力变化,并将信号转化为电信号输出。
这种传感器具有快速响应、高精度等优点,可以用于工业控制、生物医学等领域。
3. 能源领域高性能导电聚合物在能源领域也有着重要的应用。
导电聚合物可以用于制作柔性太阳能电池,具有高效能转换率和良好的柔性。
此外,导电聚合物还可以用于制作储能材料,如锂离子电池和超级电容器。
这些电池具有高能量密度、长循环寿命等特点,可以应用于电动汽车、智能穿戴设备等领域。
导电聚合物在能源领域的应用研究随着人们对能源和环境的关注,科学家们开始研究导电聚合物在能源领域的应用。
导电聚合物是一种特殊的聚合物,具有导电性和可塑性。
在能源领域,导电聚合物可以应用于太阳能电池、蓄电池、超级电容器、导电聚合物发光器件和能源储存等方面。
本文将着重介绍导电聚合物在太阳能电池和超级电容器方面的应用研究。
太阳能电池太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
目前市场上主要的太阳能电池使用的是硅晶体的材料。
其中,硅晶体的太阳能电池效率最高为25%。
在光照其它室温条件下,硅太阳能电池的效率降至10%以下。
这对于太阳能电池的应用带来了很大的限制。
为了改善能效问题,导电聚合物材料被用于半导体浓液、晶体硅太阳能电池和有机太阳能电池等领域中。
有机太阳能电池是太阳能电池中的一种,由导电聚合物电子能级与寿命曲线在阳极和阴极之间形成的异质结构实现光电转换。
目前针对导电聚合物的太阳能电池已经开始使用。
导电聚合物所能发挥的优势是:1. 低成本:与硅晶体太阳能电池相比,导电聚合物太阳能电池制备工艺更加简单,生产成本更低。
2. 开发潜力:导电聚合物太阳能电池的柔性和可塑性更大,可以更好地适应不同形状的应用场景。
此外,导电聚合物太阳能电池还可以轻松地整合进柔性电子设备中。
3. 高效率:尽管导电聚合物太阳能电池的效率与硅太阳能电池相比仍有所不足,但是导电聚合物太阳能电池可以通过不断提高材料化学工程来改善工作效率。
超级电容器超级电容器,又称超级电容,是一种高能量密度电容器。
超级电容器有很多应用场景:可用于动汽车、电动自行车的动力辅助,可用于智能家居等多种灯具,以及可用于工业、雷达和无线等信号设备等。
超级电容器的优势在于:1. 高功率密度/能量密度:与传统电池相比,超级电容器可以快速充电/放电,加速反应速度。
2. 长寿命:超级电容器没有化学反应,因此耐久性更长。
导电聚合物材料一般被用于高分散、高电导、高表面积的电极上。
常见的导电聚合物有聚苯胺和聚噻吩等。
高分子导电材料
高分子导电材料是一类具有导电性能的材料,通常由高分子聚合物和导电填料
组成。
这种材料具有良好的导电性能和机械性能,被广泛应用于电子、光电子、能源等领域。
本文将介绍高分子导电材料的种类、性能、制备方法及应用领域。
高分子导电材料可以分为导电聚合物和导电复合材料两大类。
导电聚合物是指
在高分子聚合物中掺杂导电填料,使其具有导电性能,如聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。
而导电复合材料是将导电填料与高分子基体进行复合,如碳纳米管、石墨烯、金属颗粒等。
高分子导电材料具有优异的导电性能,可以用于制备柔性电子器件,如柔性显
示屏、柔性电池、柔性传感器等。
与传统的硅基材料相比,高分子导电材料具有重量轻、柔性好、成本低等优点,因此在柔性电子领域具有广阔的应用前景。
制备高分子导电材料的方法多种多样,常见的方法包括溶液浸渍法、电化学沉
积法、热压法等。
这些方法可以调控导电填料的含量和分布,从而影响材料的导电性能和力学性能。
除了在柔性电子领域,高分子导电材料还被广泛应用于能源领域。
例如,用于
制备柔性锂离子电池的电极材料、柔性太阳能电池的电极材料等。
这些应用不仅需要材料具有良好的导电性能,还需要具有良好的稳定性和耐久性。
总的来说,高分子导电材料具有广泛的应用前景,特别是在柔性电子和能源领域。
随着材料制备技术的不断改进和新型导电填料的涌现,高分子导电材料将会在未来发展出更多的新应用。
希望本文的介绍能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
导电聚合物及其复合材料的制备与性能研究导电聚合物是一种具有导电性能的材料,其制备过程涉及到聚合物的合成和导电添加剂的掺杂。
导电聚合物在电子和光电器件中具有广泛的应用前景,如有机太阳能电池、柔性显示器、传感器等。
本文将从导电聚合物的制备方法和性能研究两方面来进行论述。
一、导电聚合物的制备方法1.1 化学氧化聚合法化学氧化聚合法是目前制备导电聚合物最常用的方法之一。
以聚苯胺(PANI)为例,其合成过程如下:首先将苯胺单体与氧化剂溶液混合,通过化学反应使其发生氧化聚合,形成导电聚合物。
该方法具有简单、成本低等优点,但聚合物的导电性能差,且溶液中的有毒气体排放对环境造成污染。
1.2 共沉淀聚合法共沉淀聚合法是一种通过电解或化学氧化还原反应制备导电聚合物的方法。
以聚咔唑(PZ)为例,其合成过程如下:通过电解反应或化学反应使反应物中的单体共沉淀生成导电聚合物。
该方法具有制备高纯度导电聚合物的优势,但其过程较为复杂,需要控制反应条件和反应物的浓度。
二、导电聚合物的性能研究2.1 导电性能研究导电聚合物的导电性能是评价其应用价值的重要指标之一。
研究人员通过测量导电聚合物的电阻率、电导率等物理指标来评估其导电性能。
同时,还需要研究导电聚合物的导电机理,探索其导电行为受控制的方式。
例如,研究温度、压力、光辐射等外界条件对导电聚合物的导电性能的影响,为其在不同应力环境下的应用提供理论依据。
2.2 机械性能研究导电聚合物在应用中需要具备一定的机械性能,如柔韧性、拉伸强度等。
研究人员通过拉伸实验、压缩实验等测试手段,探究导电聚合物在不同应力条件下的机械行为。
同时,还需要研究导电聚合物的断裂机理,提出相应的改进方案,使其在机械性能方面能够满足实际应用需求。
2.3 稳定性研究由于导电聚合物具有高分子结构,其在长期使用或者极端环境下可能会产生降解、老化等问题。
因此,研究导电聚合物的稳定性是十分必要的。
研究人员通过模拟实验和长期使用等手段,评估导电聚合物在不同条件下的稳定性,并提出相应的改进方案,使其具备较好的耐久性。
导电聚合物摘要:本文简单介绍了导电聚合物的发现,从而进一步综述了导电聚合物的分类及导电机理。
共轭聚合物作为导电聚合物的最主要基体,介绍了其制备和掺杂方法。
并对导电聚合物的应用和发展前景做出了展望。
关键词:导电聚合物、共轭聚合物、掺杂引言2000年10月诺贝尔化学奖颁给了三位在导电聚合物的研究中获得杰出成就的化学家,即美国的黑格、马克迪尔米德和日本的白川英树。
1977年他们发现,聚乙炔薄膜经电子受体(I,AsF5等)掺杂后电导率增加了9个数量级,从10-6S/cm 增加到103S/cm[1,2],从而终于将高分子不能导电的传统观念打破。
20世纪60年代,白川英树利用改性的齐格勒-纳塔型催化剂制成了不同比例的聚乙炔薄膜,通过实验发现这些材料都属于半导体,并且发现室温下反式聚乙炔的导电性能优于顺式聚乙炔。
但如何提高聚乙炔的导电性成为难题。
后来白川英树又进行了氯和溴的掺杂研究,发现了卤素掺杂聚乙炔有可能具有异乎寻常的电学特性的征兆。
于此同时,马克迪尔米德教授从事着导电无机聚合物(SN X)的研究。
1976年,白川英树应马克迪尔米德的邀请赴美国宾夕法尼亚大学与黑格、马克迪尔米德合作研究半导性聚乙炔膜电导性的改进问题。
通过碘掺杂聚乙炔,将其导电性提高了7个数量级最终实现了第一个全有机导电聚合物[1]。
导电聚合物准确来讲应为可以导电的有机聚合物。
所谓导电聚合物是由一些具有共轭π键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的、导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。
导电聚合物大多都有一个较长的π共轭主链,因此又称为共轭聚合物,如图1所示。
共轭分子中,σ键是定域键,构成分子骨架;而垂直于分子平面的p轨道组合成离域π键,所有π电子在整个分子骨架内运动。
离域π键的形成增大了π电子活动范围,使体系能级降低、能级间隔变小,增加物质的导电性能。
交替的单键、双键共轭结构是导电高分子材料的共同特征,若进行掺杂可使其电导率增加若干数量级,接近于金属电导率。
导电聚合物的研究论文导读:导电聚合物大多都有一个较长的π共轭主链,因此又称为共轭聚合物。
聚吡咯具有质量轻,电导率高,易于制备与掺杂,空气稳定性好,合成方便,电化学可逆性强等优点,但价格及工艺流程比较昂贵,因此还没有大规模推广。
聚苯胺以其良好的热稳定性,化学稳定性,电化学可逆性,优良的电磁微波吸收性能,潜在的溶液和熔融加工性能,原料易得,合成方法简便,还有独特的掺杂现象等特性,成为现在研究进展最快的导电高分子材料之一;聚噻吩作为高分子材料的一种,具有极其小的尺寸、丰富潜在的功能,导电能力,可以在酸性体系中聚合,生成粉末状不溶物或者液态的聚合物但是由于导电高分子聚吡咯聚噻吩聚苯胺链的强刚性和链间的强的相互作用使得它们的溶解性极差,相应的可加工性也差,限制了它们在技术上的广泛应用。
聚苯胺可看作是苯二胺与醌二亚胺的共聚物,y值用于表征聚苯胺的氧化还原程度,(1-y)值代表了聚苯胺的氧化状态。
关键词:导电聚合物,聚噻吩,聚苯胺,聚吡咯,对比1、引言1977白川英树等人发现了碘掺杂的聚乙炔具有很高的导电性,比一般的有机高分子材料高约13个数量级。
这一惊人发现,彻底改变了人们以往的观念-—有机高分子是绝缘体。
导电聚合物大多都有一个较长的π共轭主链,因此又称为共轭聚合物。
论文大全。
共轭分子中,σ键是定域键,构成分子骨架;而垂直于分子平面的p轨道组合成离域π键,所有π电子在整个分子骨架内运动。
离域π键的形成,增大了π电子活动范围,使体系能级降低、能级间隔变小,增加物质的导电性能。
交替的单键、双键共轭结构是导电高分子材料的共同特征,若进行掺杂可使其电导率增加若干数量级,接近于金属电导率,这为导电高分子进入市场提供了强劲的力量。
2.三种导电高分子的对比本文导电高分子材料研究主要是聚噻吩,聚苯胺,聚吡咯这三种聚合物,其中只有聚苯胺初步形成了工业化规模,由此可见他们之间存在一定程度的差异,接下来将从以下四个方面对三种物质的性质进行对比:2.1优缺点比较:聚吡咯具有质量轻,电导率高,易于制备与掺杂,空气稳定性好,合成方便,电化学可逆性强等优点,但价格及工艺流程比较昂贵,因此还没有大规模推广;聚苯胺以其良好的热稳定性,化学稳定性,电化学可逆性,优良的电磁微波吸收性能,潜在的溶液和熔融加工性能,原料易得,合成方法简便,还有独特的掺杂现象等特性,成为现在研究进展最快的导电高分子材料之一;聚噻吩作为高分子材料的一种,具有极其小的尺寸、丰富潜在的功能, 导电能力,可以在酸性体系中聚合,生成粉末状不溶物或者液态的聚合物但是由于导电高分子聚吡咯聚噻吩聚苯胺链的强刚性和链间的强的相互作用使得它们的溶解性极差,相应的可加工性也差,限制了它们在技术上的广泛应用。
pedot 本征导电聚合物的原理及其应用以pedot 本征导电聚合物的原理及其应用为题,本文将介绍pedot 本征导电聚合物的原理以及它在各个领域的应用。
一、pedot 本征导电聚合物的原理本征导电聚合物是一种具有高导电性能的有机材料,其主要成分是聚(3,4-乙烯二氧噻吩) (PEDOT)。
PEDOT具有很高的导电性和导电稳定性,是一种理想的导电聚合物材料。
PEDOT的导电性能来源于其分子结构中的共轭电子体系。
PEDOT 分子中的乙烯二氧噻吩单元由硫原子和氧原子交替排列,形成了一个共轭的体系。
这种共轭电子体系可以通过共轭结构的π电子在分子中快速传导电子,从而实现高导电性。
PEDOT的导电性可以通过氧化还原反应进行调控。
PEDOT可以通过氧化反应转变为PEDOT:PSS复合材料,其中PSS是一种聚苯乙烯磺酸盐。
PEDOT:PSS复合材料具有更好的导电性能,可以通过控制氧化程度来调节导电性能。
二、pedot 本征导电聚合物的应用1. 透明导电膜PEDOT可以制备成透明导电膜,用于触摸屏、显示器、光电器件等领域。
透明导电膜具有高透光性和优异的导电性能,可以替代传统的导电氧化物材料,提高器件的性能和可靠性。
2. 柔性电子器件PEDOT具有良好的柔性和可塑性,可以制备成柔性电子器件,如柔性电池、柔性传感器等。
柔性电子器件可以适应复杂的曲面,具有轻薄灵活的特点,为可穿戴设备、可折叠设备等提供了新的解决方案。
3. 生物传感器PEDOT可以与生物体发生相互作用,用于制备生物传感器。
生物传感器可以检测生物体内的物质浓度、酶活性等,并将其转化为电信号输出。
PEDOT材料的高导电性和生物相容性使其成为生物传感器的理想材料之一。
4. 电化学储能器件PEDOT可以应用于电化学储能器件,如超级电容器和锂离子电池。
PEDOT具有高的电导率和电化学活性,可以提高储能器件的性能和循环寿命,为能源存储领域提供了新的可能性。
5. 光电器件PEDOT可以用于制备光电器件,如有机太阳能电池、有机发光二极管等。
导电聚合物又称导电高分子,是指通过掺杂等手段,能使得电导率在半导体和导体范围内的聚合物。
通常指本征导电聚合物,这一类聚合物主链上含有交替的单键和双键,从而形成了大的共轭π体系。
π电子的流动产生了导电的可能性。
导电聚合物在电化学掺杂时伴随着颜色的变化,它可以用作电致变色显示材料和器件。
这种器件不但可以用于军事上的伪装隐身,而且可以用作节能玻璃窗的涂层。
导电聚合物具有防静电的特性,因此可以用于电磁屏蔽。
传统的电磁屏蔽材料多为铜或铝箔,虽然它们具有很好的屏蔽效率,但重量重,价格昂贵。
导电聚合物在电磁屏蔽方面具有几乎同样的性能,并且有成本低、可以制成大面积器件、使用方便等优点,因此是传统电磁屏蔽材料的一种理想替代品,可以用在诸如计算机房、手机、电视机、电脑和心脏起搏器上。
导电聚合物的电导率依赖于温度、湿度、气体和杂质等因素,因此可作为传感器的感应材料。
目前,人们正在开发用导电聚合物制备的温度传感器、湿度传感器、气体传感器、pH传感器和生物传感器等。
导电聚合物还可以用来制作二极管、晶体管和相关电子器件,如肖特基二极管、整流器、光电开关和场效应管等。
有些导电聚合物具有光导性,即在光的作用下,能引起光生载流子的形成和迁移,可以用作信息处理如静电复印和全息照相,也可以用于光电转换如太阳能电池。
导电聚合物之所以引人注目,不仅是因为它具有好的电性能,而且还在于它具有不寻常的光学特性。
导电高聚物具有好的非线性光学性能,它的非线性光学系数大, 响应速度快。
由于非线性光学材料具有波长变换、增大振幅和开关记忆等许多功能,因此作为21世纪信息处理和前所未有的光计算基本元件而特别令人关注。
另外,导电聚合物还是光折变和光限幅材料。
导电聚合物的应用和研究进展贾亚宏<兰州城市学院化学与环境科学学院化学112 兰州 730070)摘要:导电聚合物因其制备容易、导电性高,具有稳定的化学、电化学特性及较好的生物相容性等特点,成为生物材料和组织工程研究领域所关注的焦点之一。
本文从导电聚合物的概念、特点、机理、制备以及应用方面做了简单的介绍,并提出导电聚合物所面临的挑战及未来的发展趋势和方向。
关键字:聚苯胺;导电聚合物;合成方法;掺杂;导电机理;药物释放;生物效应器;组织工程;生物传感器导电聚合物又称为导电高分子或合成金属,按结构与组成可分为两大类,一类是复合型导电聚合物,另一类是结构型导电聚合物。
复合型导电聚合物是以聚合物为母体、将各种导电性物质以不同的方式填充到聚合物基体中而构成的复合材料,其制备方法是填充高效导电粒子或导电纤维,最为常见的是炭黑填充型和金属填充型。
结构型导电聚合物是指材料本身或经过掺杂后具有导电功能的聚合物,这种高分子材料本身具有“固有”的导电性,由其结构提供导电载流子,一经掺杂后,电导率可大幅度提高,甚至可达到金属的导电水平。
1.导电聚合物的结构特点及导电机理所谓导电聚合物是由一些具有共轭π键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的、导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。
导电聚合物是完全不同于由金属或碳粉末与聚合物共混而制成的导电塑料,它除了具有聚合物结构外,还含有由掺杂引入的一价对阴离子<p﹣型掺杂)或对阳离子<n一型掺杂),所以通常导电聚合物的结构分为聚合物链和与链非键合的一价对阴离子或对阳离子两部分组成[1]。
导电聚合物除了具有高分子本身特性之外,还兼具了因掺杂而带来的半导体或导体的特性。
各种导电聚合物的导电机理不尽相同,下面仅以碘掺杂的聚乙炔的导电机理为例,对导电聚合物的导电机理进行分析。
作者简介:贾亚宏<1989-), 男, 甘肃正宁人, 现为兰州城市学院化学化学与环境科学学院112班学生众所周知,π电子云结构较松散,当聚乙炔暴露在碘蒸气中,易被碘氧化而失去电子成为正离子自由基<也称为极化子)。
聚苯胺;导电聚合物;合成;链结构;掺杂;形态结构聚苯胺是一种具有导电性质的聚合物,由苯胺单体通过氧化聚合反应合成而成。
该材料具有优异的电学性能和热稳定性,被广泛应用于电子、光电子、传感器等领域。
本文将从聚苯胺的合成、链结构、掺杂和形态结构等方面进行介绍。
一、聚苯胺的合成聚苯胺的合成通常采用化学氧化法,其反应方程式为:苯胺 + 氧化剂→聚苯胺其中,氧化剂可以是过氧化氢、氯酸钾等。
在反应中,苯胺单体通过氧化剂的氧化作用形成自由基,自由基随后与另一苯胺单体结合形成聚合物。
聚合物的分子量可以通过反应时间和氧化剂的浓度控制。
二、聚苯胺的链结构聚苯胺的链结构由苯环和胺基组成,其主要有三种形式:贡献结构、离子结构和混合结构。
其中,贡献结构是最稳定的结构形式,其分子中的苯环和胺基通过共价键相连,形成交替排列的链结构。
离子结构是在聚合反应中形成的,其中胺基失去了氢离子,形成带正电荷的氮原子,苯环带负电荷,形成离子链结构。
混合结构是贡献结构和离子结构的混合体,其结构稳定性介于两者之间。
三、聚苯胺的掺杂聚苯胺的导电性质是由于其分子中的胺基和苯环带电子结构所致。
为了增强聚苯胺的导电性,可以通过掺杂的方式引入杂原子或杂离子。
常用的掺杂剂有氧化物、硫酸、硝酸等。
掺杂后的聚苯胺具有更高的导电性和稳定性。
四、聚苯胺的形态结构聚苯胺的形态结构包括粉末、纳米线、纳米管、薄膜等。
其中,纳米线和纳米管是聚苯胺的典型形态,具有优异的导电性和机械性能。
纳米线和纳米管的直径和长度可以通过反应条件和模板控制,具有很好的可控性。
薄膜是聚苯胺的另一种形态,可以通过溶液旋涂、层层自组装等方法制备。
薄膜具有良好的导电性和透明性,是制备柔性电子器件的重要材料。
总之,聚苯胺具有优异的导电性能和热稳定性,被广泛应用于电子、光电子、传感器等领域。
聚苯胺的链结构、掺杂和形态结构对其电学性能和应用性能具有重要影响,可以通过调控这些结构来实现聚苯胺的优化设计和应用。
导电聚合物2000年10月10日瑞典皇家科学院将化学最高荣誉授予美国加利福尼亚大学物理学家Alan I.Heeger 宾夕法尼亚大学化学家Alan G.Macdiarmid 和日本筑波大学化学家Hideki shirakawA(白川英树),以表彰他们研究导电有机高分子材料的杰出成就。
材料科学与信息、能源和生命一起被称为现代科学技术发展的四大支柱。
材料又是各学科发展的物质基础。
其中有机高分子材料自1856年第一个塑料专利产品——硝化纤维问世,到20世纪60年代,已有许多性能优良的工程塑料相继工业化,20世纪80年代中期,由于其产品应用各个方面渗透各个学科领域,所以人类开始进入高分子时代。
人们非常希望易加工、耐腐蚀、密度小的有机高分子材料能成为导体,今天已经成为现实。
为此三位教授也获得世界上科技界的最高殊荣。
这里从导电聚合物创造发明过程进行研究,让人能从这些巨人艰辛历程中得到更大的启迪。
早在1862年,英国伦敦医学专科学校HLetheby在硫酸中电解苯胺而得到少量导电性物质(可能是聚苯胺)。
从此,高分子科学家从大分子主链上的共轭结构和聚合物配位化合物两个方面开始探讨开发导电高分子。
1954年,意大利米兰工学院G.Natta用Et3Al-Ti(OBa)4为催化剂创制了聚乙炔,虽然有非常好的结晶体和规则的共轭结构,然而难溶解、难溶化、不易加工和实验测定,这种材料未得到了广泛利用。
Ziegler和Natta由于发明、创造的催化剂可以定向地得到高聚物于1966年获诺贝尔化学奖。
为人工合成定向高分子,设计预定结构与构象高分子材料起得很大的促进作用。
1974年日本白川英树、H.Shirakawa在合成聚乙炔的实验中,偶然地投入过量(错误操作)的催化剂,合成出令人兴奋的有银白色光泽的聚乙炔薄膜。
(偶然发明法)进一步改进发现:在惰性溶剂中,高浓度催化剂的表面影响乙炔的聚合。
也正是在Ziegler和Natter两位诺贝尔化学将获得者巨大的成功,白川英树打通了实现有机聚合物导电的通道。
第42卷㊀第3期2023年㊀6月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringVol 42㊀No 3June㊀2023基金项目:上海理工大学医工交叉项目(1021308424)㊁上海介入医疗器械工程技术研究中心项目(18DZ2250900)资助作者单位:1㊀上海理工大学健康科学与工程学院(上海200093)2㊀休斯敦大学机械工程系(休斯敦得克萨斯州77204)通信作者:孙力,E⁃mail:lsun4@uh edu;刘颖,E⁃mail:ling2431@163 com导电聚合物PEDOTʒPSS及其在柔性生物医学传感器中的研究进展章浩伟1㊀王怡东1㊀玄雪婷1㊀孙力2㊀刘颖1摘㊀要㊀柔性生物医学传感器面临延展性差㊁灵敏度不高的问题,需要开发同时具有高电学性能和力学性能的材料,而传统陶瓷㊁金属或半导体通常不能满足㊂在导电聚合物中,聚(3,4⁃亚乙基二氧噻吩)ʒ聚(苯乙烯磺酸盐)[poly(3,4⁃ethylenedioxythiophene)ʒpoly(styrenesulfonate),PEDOTʒPSS]是一种具有较高导电性㊁化学稳定性以及良好生物相容性的材料,已成为一种被广泛研究的电极和传感器材料,并在生物医学领域得到应用㊂本文总结了PEDOTʒPSS的电学性能㊁力学性能及改性方式,并对其在柔性生物医学传感器方面的应用现状进行综述㊂关键词㊀PEDOTʒPSS;柔性传感器;导电聚合物;生物医学传感器DOI:10 3969/j.issn.1002-3208 2023 03 018.中图分类号㊀R318 04㊀㊀文献标志码㊀A㊀㊀文章编号㊀1002-3208(2023)03-0322-05本文著录格式㊀章浩伟,王怡东,玄雪婷,等.导电聚合物PEDOTʒPSS及其在柔性生物医学传感器中的研究进展[J].北京生物医学工程,2023,42(3):322-326.ZHANGHaowei,WANGYidong,XUANXueting,etal.Reviewonconductivepolymer⁃PEDOTʒPSSanditsapplicationinflexiblebiomedicalsensors[J].BeijingBiomedicalEngineering,2023,42(3):322-326.Reviewonconductivepolymer⁃PEDOTʒPSSanditsapplicationinflexiblebiomedicalsensorsZHANGHaowei1,WANGYidong1,XUANXueting1,SUNLi2,LIUYing11㊀SchoolofHealthScienceandEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai㊀200093;2㊀DepartmentofMechanicalEngineering,UniversityofHouston,Houston,Texas㊀77204,USACorrespondingauthors:SUNLi(E⁃mail:lsun4@uh edu);LIUYing(E⁃mail:ling2431@163 com)ʌAbstractɔ㊀Flexiblebiomedicalsensorsarefacedwiththeproblemsofpoorductilityandlowsensitivity,whichrequiredevelopmentmaterialswithsimultaneoushighelectricalandmechanicalperformancecharacteristicsthatconventionalceramics,metalsorsemiconductorsusuallydonotpossess.Amongvariousconductivepolymers,Poly(3,4⁃ethylenedioxythiophene)ʒpoly(styrenesulfonate)(PEDOTʒPSS),withitshighconductivity,chemicalstabilityandbiocompatibility,hasbecomeaextensivelystudiedelectrodeandsensormaterialanditsapplicationshavebeenexploredinthebiomedicalfield.Thispapersummarizestheelectricalproperties,mechanicalpropertiesandmodificationmethodsofPEDOTʒPSS,andreviewsitsapplicationsinflexiblebiomedicalsensors.ʌKeywordsɔ㊀PEDOTʒPSS;conductivepolymer;flexiblematerialanddevice;biomedicalsensors0㊀引言随着科技的进步和健康观念的提升,人们对医疗设备的舒适性提出了更高的要求㊂这需要医疗设备在保持自身功能的同时,实现与皮肤的完美接触㊂而传统的导电材料包括碳和金属等无机材料,由于其本身的原子间相互作用及微结构特征,块体的柔顺性和延展性都较差㊂近来研究人员发现通过材料微结构设计或薄膜化可以在一定程度上提高这些材料的柔韧性和延展性,但其可拉伸性和力学/化学/生物适配度等仍然很难达到柔性医疗设备的要求㊂因此,科学和工业界一直都在寻找㊁合成或集成具有高导电性的可延展材料,以满足人们对柔性医疗电子设备的要求㊂1976年,Shirakawa等[1]将碘蒸气掺杂进聚乙炔,使其导电性可提高7个数量级,从而开创了导电聚合物这一崭新的材料研究领域㊂在导电聚合物中,聚(3,4⁃亚乙基二氧噻吩)ʒ聚(苯乙烯磺酸盐)[poly(3,4⁃ethylenedioxythiophene)ʒpoly(styrenesulfonate),PEDOTʒPSS]具有一定柔性㊁电导率高㊁生物相容性好㊁在高温空气中具有较好的稳定性和耐湿性,因此经常被选作柔性电极材料应用于各种传感器的研发㊂本文将对PEDOTʒPSS的电学性能及力学性能进行综述,并介绍PEDOTʒPSS在柔性生物医学传感器方面的研究进展㊂1㊀PEDOTʒPSS及其性能1 1㊀PEDOTʒPSSPEDOTʒPSS是由3,4⁃乙烯二氧噻吩单体(3,4⁃ethylenedioxythiophene,EDOT)的氧化聚合物和聚(苯乙烯磺酸盐)[poly(styrenesulfonate),PSS]两种分子组成的二嵌段共聚物㊂PEDOT的分子量一般为1000 2500g/mol,PSS的摩尔质量为400000g/mol[2]㊂1 2㊀PEDOTʒPSS的电学性能商用PEDOTʒPSS为水分散体,由于PEDOTʒPSS比例的不同,其电导率在0 2 1S/cm之间[3]㊂近年来的研究表明,可以通过物理方法处理或与其他溶液共混(如添加有机溶剂㊁表面活性剂㊁盐或酸等),提高PEDOTʒPSS的电导率㊂Jeong等[4]利用水热处理,在相对湿度大于80%和温度高于61ħ的条件下,使PEDOTʒPSS的电导率从0 495提高到125 367S/cm㊂Dong等[5]将二甲基亚砜(dimethylsulfoxide,DMSO)添加到PEDOTʒPSS水溶液中,发现溶液中形成PSS⁃DMSO相,促进PEDOT结晶,进而提高电导率的水平㊂Xia等[6]利用甲酰胺和甲醇的共溶剂对PEDOTʒPSS进行双重处理,使PEDOTʒPSS薄膜的电导率在一次处理后增加到970S/cm,两次后增加到1287S/cm㊂Kang等[7]使用苯甲酸处理PEDOTʒPSS,使其电导率提高到1500S/cm以上㊂导致电导率提高的机理一般为促进PEDOT和PSS之间的相分离以及PEDOTʒPSS链重取向㊂结合PEDOTʒPSS具有离子-电子导电的特性,其可以广泛应用于柔性电极㊁超级电容器和电化学传感器等领域㊂1 3㊀PEDOTʒPSS的力学性能PEDOTʒPSS在一般情况下表现为脆性,而随着相对湿度的增加,其力学性能虽发生一定改变,但仍不具有可拉伸性㊂Lang等[8]通过拉伸试验在不同相对湿度下测定了PEDOTʒPSS的力学性能㊂在相对湿度增加的情况下,其杨氏模量从2 8GPaʃ0 5GPa(23%相对湿度)降为0 9GPaʃ0 2GPa(55%相对湿度)㊂研究表明,通过与弹性体结合㊁构建力学微结构或使用添加剂可以有效提高PEDOTʒPSS的可拉伸性㊂Li等[9]将PEDOTʒPSS转移到预拉伸的聚(二甲基硅氧烷)(polydimethylsiloxane,PDMS)薄膜上,成功制备具有褶皱结构的双层PEDOTʒPSS/PDMS电极,使该电极可实现100%的应变,并在10000次循环后不产生明显疲劳㊂Luo等[10]将PEDOTʒPSS和PDMS共混,并添加活性剂,获得了断裂伸长率为82%的薄膜㊂Yang等[11]将PEDOTʒPSS与天然橡胶胶乳共混,实现了490%的断裂伸长率㊂经过处理的PEDOTʒPSS表现出良好的导电性和拉伸性能㊂需注意,经过改性的PEDOTʒPSS在拉伸过程中仍会产生裂纹,影响电荷传递通路,使其电导率下降㊂因此,在制备过程中需对不同材料间的相互作用进行更详细的分析与改进,以制作性能更完备的柔性电子产品㊂2㊀柔性温度传感器传统的温度传感器大多是将无机温度敏感材料㊃323㊃第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀章浩伟,等:导电聚合物PEDOTʒPSS及其在柔性生物医学传感器中的研究进展构建在硬质基板上,加工复杂,一般不具有柔性,大大限制了其在生物医学方面的应用㊂导电聚合物PEDOTʒPSS导电性高㊁机械柔韧性好,电阻率与温度还具有一定的相关性,促进了其在温度敏感层中的应用㊂Zhang等[12]利用聚酰亚胺薄膜制备了基于PEDOTʒPSS的柔性温度传感器㊂该传感器力学稳定性好,重复性高,还可以区分0 1ħ的温度变化㊂Yu等[13]通过将PEDOTʒPSS薄膜夹在两层PDMS中间,设计了一种基于微裂纹的高性能PEDOTʒPSS⁃PDMS传感器㊂稳定的微裂纹使传感器实现高灵敏度与线性度,其在30 55ħ之间的线性度达到0 998㊂3㊀柔性应变传感器柔性应变传感器将感受到的力学信号转换为电信号进行监测,大多依靠电阻㊁电容的变化,因此具有检测范围小㊁灵敏度低的不足,在生物医学领域的应用有限㊂经处理的PEDOTʒPSS具有高拉伸强度,可扩大应变传感器的检测上限,还可以在一定检测范围内实现高灵敏度,在监测人体运动和脉搏等生理信号中具有很大的潜力㊂3 1㊀人体运动监测PEDOTʒPSS与弹性体或其他材料混合制备具有良好拉伸性能的复合材料使其可以用于应变敏感传感器㊂He等[14]用聚氨酯纳米纤维薄膜作弹性骨架,聚己内酯纳米纤维作黏结剂,制备了基于PEDOTʒPSS/碳纳米管复合材料的超可伸缩热电薄膜㊂该薄膜在室温下的最佳导电性可达到1581S/m,断裂应变超过400%,并且已成功设计用于检测人体运动㊂Xia等[6]利用PEDOTʒPSS薄膜与90%甲酰胺/甲醇制成柔性压阻传感器㊂实验结果表明该传感器的电流与手指弯曲角度呈正相关(在30ʎ㊁45ʎ和60ʎ的弯曲角度下,电流分别从0 06mA增加到12mA㊁26mA和42mA),具有定量检测的潜力㊂另外,研究人员也常通过改善传感器的制备方式来提高传感器的响应时间㊁灵敏度和耐用性等性能㊂Gao等[15]采用湿法纺丝法合成了PEDOTʒPSS和聚乙烯醇(polyvinylalcohol,vinylalcoholpolymer,PVA)的导电复合纤维,制备出快速响应和高灵敏的可穿戴传感器,用于监测身体运动和实时健康㊂Lo等[16]利用PEDOTʒPSS聚合物共混物,通过喷墨打印制备了84Ω/sq(1sq=0 0929m2)的低片材电阻的印刷薄膜,实现了在50%的拉伸应变下数千次循环㊂Wang等[17]通过单喷嘴技术制造了连续PEDOTʒPSS/海藻酸钠(sodiumalginate,SA)复合纤维,SA水凝胶包裹在PEDOTʒPSS表面,大大增加了其延展性和耐用性㊂3 2㊀生理信号监测在医疗监护方面,除了对人体运动等大幅度信号进行监测外,说话㊁皮肤皱纹㊁脉搏等细微的生物信号也对人体健康监护具有重要意义㊂Han等[18]制备了基于羧甲基纤维素-PEDOTʒPSS的高拉伸导电复合薄膜,实现了薄膜在100%应变下变化较小的相对电阻和优异的电气特性㊂Shi等[19]将甘油添加到PVA和PEDOTʒPSS的混合物中,制备了柔性水凝胶纤维传感器㊂该传感器柔韧性好,稳定性高,可在10%伸长率下重复1000次拉伸和收缩;检测范围低至0 01%的极小应变,可有效监测脉搏㊁发声等微小压力信号㊂Tan等[20]将PEDOTʒPSS和PDMS的双官能团(3-巯基丙基)和三甲氧基硅烷共价结合,增强PEDOTʒPSS与PDMS的界面附着力㊂并设计导电微褶结构,制备出具有200μs快速响应时间和高灵敏度的柔性压阻式传感器,用于进行脉搏信号的监测㊂4㊀柔性生物电传感器电极与皮肤表面的良好接触是测量人体电信号的前提条件,而当前研究中的柔性电极大多与人体的贴合度低㊂PEDOTʒPSS经过改性,可同时具有优异的电学性能㊁柔性和延展性,不仅可以保持生物医学传感器的功能性,还可以与人体曲面结构的共形接触,实现信号的准确㊁稳定传输,改善使用者的体验感,提高舒适性㊂4 1㊀心电信号监测心电图(electrocardiogram,ECG)是分析和监测心律失常等心血管疾病的重要技术之一㊂商用ECG电极在使用过程中需要用到离子导电凝胶,而该凝胶经过长时间暴露会变干,甚至对皮肤造成刺激,降低信号的信噪比㊂针对此问题,Lee等[21]设计了基于PEDOTʒPSS/水性聚氨酯/乙二醇的干电极,可长期重复使用以检测ECG和肌电图(electromyelogram,EMG)信号,并且溶于60ħ的热水,具有优异的可降解性㊂Zhou等[22]混合PVA㊁硼砂和PEDOTʒPSS丝网印刷浆料,制造了高黏性的㊃423㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷导电水凝胶电极㊂该电极具有优异的电气自愈能力和出色的力学性能,不会对皮肤造成伤害㊂Wang等[23]制备了基于PEDOTʒPSS复合电极的柔性纤维素基组件来监测ECG信号㊂该电极即使在压力的状态下,也能保持较好的稳定性㊂Chen等[24]将薄的㊁无基材的PEDOTʒPSS电子文身转移到皮肤上,首次实现能够共形贴合㊁附着力好的PEDOTʒPSS电子文身㊂结果表明,电子文身的稳定性好㊁舒适度高且ECG测量性能优于商用银/氯化银凝胶电极㊂4 2㊀低频生物电信号检测PEDOTʒPSS的电子和离子电导性㊁柔性㊁生物相容性和商业可用性,使其成为神经电子接口的新黄金标准㊂Inácio等[25]将PEDOTʒPSS涂覆在纳米纤维素表面制造纳米结构,建立低电双层电阻,大大降低了热噪声和传感器的振幅检测限,成功测量了信噪比高达140的胶质瘤细胞群产生的信号,使低频生物电信号检测成为可能㊂此外,PEDOTʒPSS的光学透明度使单个实验中可同时进行光学和电子转换㊂Alfonso等[26]利用PEDOTʒPSS薄膜的电致变色性,报告了一种电致变色光学记录方法,通过施加的电压进行光吸收调节㊂该方法基于光学反射实现了自发神经电活动的无标签光学记录,可用于测量心肌细胞㊁培养的海马和背根神经节神经元以及脑切片中的自发动作电位㊂5㊀电化学传感器电化学传感器是一种基于物质的电化学特性,以电极(如离子选择性电极等)为转换元件,将待测量转变成电学量(电流㊁电压㊁电导率等)进行检测的传感器㊂而PEDOTʒPSS具有离子-电子耦合扩散的特点,可以很好地用于电化学传感器中㊂5 1㊀血液监测肾上腺素(epinephrine,EP)是人体中枢神经系统释放的重要神经递质之一㊂其含量的异常与心脏病㊁帕金森病等疾病有关;过量的EP还会激发运动员的速度与力量,是世界反兴奋剂机构(WorldAnti⁃DopingAgency,WADA)的禁止药物之一㊂因此能够方便快捷地得到血液中EP水平具有十分重要的现实意义㊂Hu等[27]通过涂覆和电聚合的方法制备了基于还原石墨烯/PEDOTʒPSS复合材料的EP电化学传感器㊂该传感器具有高灵敏度,可在0 10 16 50μmol/L浓度范围内记录EP的线性响应,为人类血清中EP的灵敏测量提供了希望㊂5 2㊀汗液监测人体汗液中含有多种微量元素,能够及时反映身体状况㊂目前,研究者们致力于研制能够无创㊁实时的电化学传感器㊂Xu等[28]制备了基于PEDOTʒPSS水凝胶的微流控电化学传感器,实现汗液中尿酸(uricacid,UA)的实时获取和灵敏检测㊂该传感器具有0 875μA/(μmol㊃L-1㊃cm2)的灵敏度,且证实了与标准酶联免疫吸附测定法(enzyme⁃linkedimmunosorbentassay,ELISA)测量的结果高度相关㊂Possanzini等[29]制备了基于PEDOTʒPSS㊁银/氯化银纳米颗粒和溴麝香草酚蓝的双端传感器,可同时用于汗液中Cl-浓度和pH的监测,且不会影响灵敏度㊂Li等[30]将PEDOTʒPSS水凝胶组装在纸纤维上,提出水凝胶-纸贴片传感系统,实现了电信号(心率和ECG)检测与电化学传感的集成,并制定纸基微流控通道,确保汗液在电极表面的有效传输及葡萄糖的稳定监测㊂6㊀总结与展望在保持材料的电学和生物特性的同时,提高材料的可延展性㊁柔性㊁稳定性和耐疲劳性是优化可穿戴设备的一个有效途径㊂PEDOTʒPSS具有一定化学稳定性㊁生物相容性,电学和力学性能的改性方法多样且易于操作,为柔性生物医学传感器的发展提供了更多可能性㊂但还面临以下问题:(1)柔性电子器件的发展越来越注重集成性和多功能化㊂虽然PEDOTʒPSS可满足多功能性的需求,但在应用过程中各种性能的相互影响无法避免㊂如何应对集成过程中的信号干扰问题将是柔性可拉伸器件的一大挑战㊂(2)如何在不影响或提高生物相容性的同时,改善PEDOTʒPSS的性能是研究重点之一㊂(3)柔性电极的耐用性也是评估可穿戴设备的一项指标㊂在使用过程中,复合材料电阻率的变化㊁结构的形变㊁是否产生的裂纹以及能否利用裂纹提高电极性能也是研究者们需要进一步讨论的问题㊂参考文献[1]㊀ShirakawaH,LouisEJ,MacdiarmidAG,etal.Synthesisofelectricallyconductingorganicpolymers:Halogenderivativesofpolyacetylene,(CH)x[J].JournaloftheChemicalSociety,㊃523㊃第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀章浩伟,等:导电聚合物PEDOTʒPSS及其在柔性生物医学传感器中的研究进展ChemicalCommunications,1977(16):578-580.[2]㊀TseghaiGB,MengistieDA,MalengierB,etal.PEDOTʒPSS⁃basedconductivetextilesandtheirapplications[J].Sensors,2020,20(7):1881.[3]㊀ShiH,LiuCC,JiangQL,etal.EffectiveapproachestoimprovetheelectricalconductivityofPEDOTʒPSS:areview[J].AdvancedElectronicMaterials,2015,1(4):1500017.[4]㊀JeongW,GwonG,HaJH,etal.EnhancingtheconductivityofPEDOTʒPSSfilmsforbiomedicalapplicationsviahydrothermaltreatment[J].BiosensorsandBioelectronics,2021,171(1):112717.[5]㊀DongJJ,PortaleG.RoleoftheprocessingsolventontheelectricalconductivityofPEDOTʒPSS[J].AdvancedMaterialsInterfaces,2020,7(18):2000641.[6]㊀XiaYJ,CuiY,HuangPJ,etal.HighlyconductivefilmofPEDOTʒPSStreatedwithcosolventofformamideandmethanolforflexiblepiezoresistivesensorapplications[J].AppliedPhysicsLetters,2022,120:203302.[7]㊀KangHS,KimDH,KimTW.Organiclight⁃emittingdevicesbasedonconductingpolymertreatedwithbenzoicacid[J].ScientificReports,2021,11:3885.[8]㊀LangU,NaujoksN,DualJ.MechanicalcharacterizationofPEDOTʒPSSthinfilms[J].SyntheticMetals,2009,159(5-6):473-479.[9]㊀LiG,QiuZG,WangY,etal.PEDOTʒPSS/Grafted⁃PDMSelectrodesforfullyorganicandintrinsicallystretchableskin⁃likeelectronics[J].ACSAppliedMaterialsInterfaces,2019,11(10):10373-10379.[10]㊀LuoRB,LiHB,DuB,etal.Asimplestrategyforhighstretchable,flexibleandconductivepolymerfilmsbasedonPEDOTʒPSS⁃PDMSblends[J].OrganicElectronics,2020,76:105451.[11]㊀YangY,ZhaoGJ,ChengX,etal.StretchableandhealableconductiveelastomerbasedonPEDOTʒPSS/naturalrubberforself⁃poweredtemperatureandstrainsensing[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2021,13(12):14599-14611.[12]㊀ZhangYL,CuiY.DevelopmentofflexibleandwearabletemperaturesensorsbasedonPEDOTʒPSS[J].IEEETransactionsonElectronDevices,2019,66(7):3129-3133.[13]㊀YuYY,PengSH,BlanloeuilP,etal.WearabletemperaturesensorswithenhancedsensitivitybyengineeringmicrocrackmorphologyinPEDOTʒPSS⁃PDMSsensors[J].ACSAppliedaterials&Interfaces,2020,12(32):36578-36588.[14]㊀HeXY,ShiJ,HaoYN,etal.PEDOTʒPSS/CNTcompositesbasedultra⁃stretchablethermoelectricsandtheirapplicationasstrainsensors[J].CompositesCommunications,2021,27:100822.[15]㊀GaoQ,WangMX,KangXY,etal.Continuouswet⁃spinningofflexibleandwater⁃stableconductivePEDOTʒPSS/PVAcompositefibersforwearablesensors[J].CompositesCommunications,2020,17:134-140.[16]㊀LoLW,ZhaoJY,WanHC,etal.Aninkjet⁃printedPEDOTʒPSS⁃basedstretchableconductorforwearablehealthmonitoringdeviceapplications[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2021,13(18):21693-21702.[17]㊀WangMX,GaoQ,GaoJF,etal.Core⁃shellPEDOTʒPSS/SAcompositefibersfabricatedviaasingle⁃nozzletechniqueenablewearablesensorapplications[J].JournalofMaterialsChemistryC,2020,8:4564-4571.[18]㊀HanJW,ParkJ,KimJH,etal.Stretchableandconductivecellulose/conductivepolymercompositefilmsforon⁃skinstrainsensors[J].Materials,2022,15(14):5009.[19]㊀ShiWH,WangZW,SongH,etal.High⁃sensitivityandextremeenvironment⁃resistantsensorsbasedonPEDOTʒPSS@PVAhydrogelfibersforphysiologicalmonitoring[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2022,14(30):35114-35125.[20]㊀TanZT,LiHW,HuangYN,etal.Breathing⁃effectassistedtransferringlarge⁃areaPEDOTʒPSStoPDMSsubstratewithrobustadhesionforstableflexiblepressuresensor[J].CompositesPartA:AppliedScienceandManufacturing,2021,143:106299.[21]㊀LeeDH,LeeEK,KimCH,etal.Blendedpolymerdryelectrodesforreliableelectrocardiogramandelectromyogrammeasurementsandtheireco⁃friendlydisposalledbydegradabilityinhotwater[J].Polymers,2022;14(13):2586.[22]㊀ZhouX,RajeevA,SubramanianA,etal.Self⁃healing,stretchable,andhighlyadhesivehydrogelsforepidermalpatchelectrodes[J].ActaBiomaterialia,2022,139:296-306.[23]㊀WangYP,ZhongX,WangW,etal.Flexiblecellulose/polyvinylalcohol/PEDOTʒPSSelectrodesforECGmonitoring[J].Cellulose,2021,28:4913-4926.[24]㊀ChenYF,ZhouGP,YuanXM,etal.Substrate⁃free,ultra⁃conformablePEDOTʒPSSE⁃tattooachievedbyenergyregulationonskin[J].BiosensorsandBioelectronics,2022,206:114118.[25]㊀InácioPMC,MedeirosMCR,CarvalhoT,etal.Ultra⁃lownoisePEDOTʒPSSelectrodesonbacterialcellulose:Asensortoaccessbioelectricalsignalsinnon⁃electrogeniccells[J].OrganicElectronics,2020,85:105882.[26]㊀AlfonsoFS,ZhouYC,LiuE,etal.Label⁃freeopticaldetectionofbioelectricpotentialsusingelectrochromicthinfilms[J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