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摘要

導(dǎo)電水凝膠需要可調(diào)節(jié)的機(jī)械性能、高電導(dǎo)率和復(fù)雜的 3D 結(jié)構(gòu)，才能在（生物）應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高級功能。在這里，本文設(shè)計(jì)了一種簡單的策略，通過可編程打印油內(nèi)富含聚（3,4-乙撐二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT：PSS）的水性墨水來構(gòu)建3D導(dǎo)電水凝膠。在這種液包液印刷方法中，來自水相的PEDOT:PSS膠體顆粒和來自另一相的聚二甲基硅氧烷表面活性劑的組裝體在液-液界面形成彈性膜，從而將水凝膠前體油墨捕獲在設(shè)計(jì)的3D非平衡形狀中，以便隨后凝膠化和/或化學(xué)交聯(lián)。在兩個(gè)互穿水凝膠網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng) PEDOT:PSS 含量低至 9mgmL−1 時(shí)，電導(dǎo)率高達(dá) 301 S m−1。輕松的可印刷性使我們能夠調(diào)整水凝膠的成分和機(jī)械性能，從而促進(jìn)這些導(dǎo)電水凝膠作為電微流體設(shè)備的使用，并在未來定制近場通信（NFC）植入式生物芯片。

圖文導(dǎo)讀

圖 1：具有可調(diào)節(jié)形態(tài)、機(jī)械性能和電導(dǎo)率的水凝膠3D 打印。

圖 2：用于打印油中 PEDOT:PSS 水分散體的 PPS 界面組件。

圖 3：具有化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的印刷 PEDOT 水凝膠。

圖 4：具有兩個(gè)互穿網(wǎng)絡(luò)的印刷 PEDOT 水凝膠。

圖 5：打印具有 3D 結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電水凝膠。

圖 6：PEDOT 導(dǎo)電水凝膠作為電化學(xué)微流體裝置。

本文亮點(diǎn)

首次使用液包液打印技術(shù)制備三維導(dǎo)電水凝膠，克服了傳統(tǒng)方法在形狀控制和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的局限。

實(shí)現(xiàn)了水凝膠的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能的可調(diào)節(jié)，為不同應(yīng)用場景提供了靈活性。

展示了導(dǎo)電水凝膠在軟電子領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，如電微流控和植入式生物芯片。