నీటిలో సమృద్ధిగా ఉండే త్రిమితీయ పదార్థంగా, హైడ్రోజెల్ అధిక స్థితిస్థాపకత, పారదర్శకత మరియు జీవ అనుకూలత లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది కాంటాక్ట్ లెన్సులు, సౌందర్య సాధనాలు, కణజాల ఇంజనీరింగ్, గాయం డ్రెస్సింగ్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సెన్సార్లు మరియు సౌకర్యవంతమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల రంగంలో వాహక హైడ్రోజెల్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయినప్పటికీ, సాంప్రదాయ హైడ్రోజెల్‌లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గడ్డకట్టడం వల్ల వాటి అసలు లక్షణాలను కోల్పోతాయి, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాటి అప్లికేషన్‌ను పరిమితం చేస్తాయి.

వుహాన్ విశ్వవిద్యాలయం యొక్క అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్లు వాంగ్ యాంగ్, ఎల్వి ఆంగ్ మరియు జాంగ్ లీనా, ఒక యాంటీఫ్రీజ్ అయానిక్ కండక్టివ్ సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్‌ను విజయవంతంగా సిద్ధం చేశారు, దీనిని టెన్షన్, కంప్రెషన్ మరియు టెంపరేచర్ సెన్సార్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. సాంప్రదాయ హైడ్రోజెల్స్‌లా కాకుండా, వాటి యాంటీఫ్రీజ్ లక్షణాలు ఉప-సున్నా ఉష్ణోగ్రతల వద్ద బాగా పని చేయడానికి అనుమతిస్తాయి. పరిశోధనలు ACS అప్లైడ్ మెటీరియల్స్ & ఇంటర్‌ఫేస్‌ల జర్నల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.

సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్స్ యొక్క యాంటీఫ్రీజ్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ కండక్టివిటీకి కీలకం బెంజైల్ ట్రిమెథైల్ అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్‌లో ఉంది, ఇది ఆర్గానిక్ బేస్ యొక్క సజల ద్రావణం, ఇది బృందం అభివృద్ధి చేసిన కొత్త సెల్యులోసిక్ ద్రావణి వ్యవస్థలలో ఒకటి అని అధ్యయనం తెలిపింది. సెల్యులోజ్ ద్రావణం యొక్క రసాయన క్రాస్‌లింకింగ్ తర్వాత, ద్రావకం వలె సేంద్రీయ బేస్ సాంప్రదాయ తయారీ ప్రక్రియలో వలె కొట్టుకుపోదు, కానీ నేరుగా అలాగే ఉంచబడుతుంది. ఎలక్ట్రోలైట్‌గా దాని లక్షణాలు సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్‌కు యాంటీఫ్రీజ్ మరియు మొత్తంగా వాహక లక్షణాలను అందిస్తాయి.

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సాంప్రదాయ సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్స్ మరియు యాంటీఫ్రీజ్ సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్స్ పనితీరు

పరిశోధకులు - 24 ℃ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వేలు కీళ్లలో స్థిరపడిన రెసిస్టెన్స్ కండక్టివ్ హైడ్రోజెల్‌ను స్తంభింపజేస్తుంది, అదే మార్జిన్ వేలు వంగడం ద్వారా మరియు వేగవంతమైన లేదా నెమ్మదిగా వేర్వేరు శ్రేణిలో సాగినా, వేలి కదలికలతో వాహక నీటి జెల్ సాపేక్ష విలువ యొక్క నిరోధకత మారవచ్చు సంబంధిత మార్పు యొక్క వ్యాప్తి, మరియు దాదాపుగా గుర్తించలేని శబ్దం లేదా హిస్టెరిసిస్, హైడ్రోజెల్ మరియు సాగదీయడం వల్ల శాశ్వత వైకల్యం లేదు, వాహక నీటి జెల్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత తన్యతలో స్థిరమైన యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది - నిరోధకత మరియు సున్నితమైన ప్రతిస్పందన పనితీరు.

యాంటీఫ్రీజ్ హైడ్రోజెల్‌లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేలు వంగడాన్ని అనుకరించడానికి స్ట్రెచ్ సెన్సార్‌గా ఉపయోగించబడతాయి

అంతే కాదు, పరిశోధకులు "డబుల్ రెస్పాన్స్" సెన్సార్ మధ్య విద్యుద్వాహక ఎలాస్టోమర్‌లను కూడా తయారు చేస్తారు, సామర్థ్యం మరియు ప్రెజర్ సెన్సిటివ్ రెసిస్టెన్స్ - విన్ మిని మరియు డబుల్ సెన్సార్ పనితీరు, తదుపరి ప్రయోగాలు రెండు ప్రతిస్పందనలతో జోక్యం చేసుకోవని నిరూపించాయి. ఒకదానికొకటి, యాంటీఫ్రీజ్ కండక్టివ్ హైడ్రోజెల్‌పై ఆధారపడిన సెన్సార్ స్థిరమైన యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉందని, వేగవంతమైన మరియు నమ్మదగిన, స్థిరమైన మరియు రివర్సిబుల్ ప్రతిస్పందన పనితీరును కలిగి ఉందని మరియు ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగించి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత యొక్క లక్షణాలకు అనుకూలం అని తేలింది మృదువైన కృత్రిమ వాతావరణంలో ఉపయోగించవచ్చు గూఢచార పరికరాలు.

యాంటీఫ్రీజ్ కండక్టివ్ హైడ్రోజెల్ సెన్సార్ యొక్క మెకానికల్ మరియు థర్మల్ సెన్సిటివిటీ టెస్ట్

థీసిస్ అంశం: సబ్జెరో ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరమైన సున్నితత్వంతో పారదర్శక, యాంటీఫ్రీజింగ్, అయానిక్ కండక్టివ్ సెల్యులోజ్ హైడ్రోజెల్ 

థీసిస్ లింక్‌లు: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b15849