摘要

导电水凝胶需要可调节的机械性能、高电导率和复杂的 3D 结构，才能在（生物）应用中实现高级功能。在这里，本文设计了一种简单的策略，通过可编程打印油内富含聚（3,4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT：PSS）的水性墨水来构建3D导电水凝胶。在这种液包液印刷方法中，来自水相的PEDOT:PSS胶体颗粒和来自另一相的聚二甲基硅氧烷表面活性剂的组装体在液-液界面形成弹性膜，从而将水凝胶前体油墨捕获在设计的3D非平衡形状中，以便随后凝胶化和/或化学交联。在两个互穿水凝胶网络中，当 PEDOT:PSS 含量低至 9mgmL−1 时，电导率高达 301 S m−1。轻松的可印刷性使我们能够调整水凝胶的成分和机械性能，从而促进这些导电水凝胶作为电微流体设备的使用，并在未来定制近场通信（NFC）植入式生物芯片。

图文导读

图 1：具有可调节形态、机械性能和电导率的水凝胶3D 打印。

图 2：用于打印油中 PEDOT:PSS 水分散体的 PPS 界面组件。

图 3：具有化学交联网络的印刷 PEDOT 水凝胶。

图 4：具有两个互穿网络的印刷 PEDOT 水凝胶。

图 5：打印具有 3D 结构的导电水凝胶。

图 6：PEDOT 导电水凝胶作为电化学微流体装置。

本文亮点

首次使用液包液打印技术制备三维导电水凝胶，克服了传统方法在形状控制和结构稳定性方面的局限。

实现了水凝胶的机械性能和导电性能的可调节，为不同应用场景提供了灵活性。

展示了导电水凝胶在软电子领域的潜在应用，如电微流控和植入式生物芯片。