天津科技大学：研发细菌纤维素水凝胶及其应用柔性传感器
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【天津科技大学：研发细菌纤维素水凝胶及其应用柔性传感器】
目前，基于生物水凝胶的柔性传感器在个性化移动设备、人机界面单元、可穿戴医疗保健系统和仿生智能机器人方面引起了巨大且越来越多的关注。细菌纤维素（BC）水凝胶具有成本低、可再生、易加工、生物降解性、纯度高、易于改性和功能化以及机械性能优良等多重优点。因此，BC水凝胶可以作为基材或复合水凝胶体系中的增强剂，并为可穿戴传感器和智能电子产品赋予有利的性能。
近日，天津科技大学轻工科学与工程学院高萌/李洁团队在《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Bacterial Cellulose Hydrogel for Sensors ”的综述文章。该文章对BC水凝胶的最新进展及其在传感器中的应用进行了全面综述，其中深入探讨BC水凝胶独特的分子结构特征和形成方法，进而探讨BC水凝胶的制备、功能化和界面改性方法。同时还总结了BC水凝胶在应力、pH、电活性和热传感等领域的应用现状。最后，讨论了BC水凝胶在传感器中的应用前景。
该文章首先介绍了BC水凝胶相较于其他天然及合成水凝胶的优势。BC水凝胶作为一种天然水凝胶，继承了绿色、低毒的优点。高强度纤维为材料提供了更强的机械性能，弥补了传统天然水凝胶强度低、韧性差等缺点。另外，BC具有更高纯度，更小直径和更高结晶度。表面丰富的羟基赋予其保水性的同时也使其易于通过化学或物理作用进行表面修饰、接枝和交联。这些特性使BC水凝胶成为开发新型传感器具有无限潜力的材料。然后，文章介绍了细菌纤维素的分子结构和生产方法。（图2）BC通常由某些需氧细菌在水培养基中以葡糖糖为碳源在体外生物合成。文章中指出，在通过改变细菌或对细菌的进行基因修饰可对BC的生产和性能进行改变。另外，BC的生产还受到生物合成状态的影响，这将直接影响产生的BC的形态。
来源：传感器专家网