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Pure PEDOT:PSS hydrogels.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-03-05 , DOI: 10.1038/s41467-019-09003-5 Baoyang Lu 1, 2 , Hyunwoo Yuk 2 , Shaoting Lin 2 , Nannan Jian 1 , Kai Qu 1 , Jingkun Xu 1, 3 , Xuanhe Zhao 2, 4
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-03-05 , DOI: 10.1038/s41467-019-09003-5 Baoyang Lu 1, 2 , Hyunwoo Yuk 2 , Shaoting Lin 2 , Nannan Jian 1 , Kai Qu 1 , Jingkun Xu 1, 3 , Xuanhe Zhao 2, 4
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Hydrogels of conducting polymers, particularly poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS), provide a promising electrical interface with biological tissues for sensing and stimulation, owing to their favorable electrical and mechanical properties. While existing methods mostly blend PEDOT:PSS with other compositions such as non-conductive polymers, the blending can compromise resultant hydrogels' mechanical and/or electrical properties. Here, we show that designing interconnected networks of PEDOT:PSS nanofibrils via a simple method can yield high-performance pure PEDOT:PSS hydrogels. The method involves mixing volatile additive dimethyl sulfoxide (DMSO) into aqueous PEDOT:PSS solutions followed by controlled dry-annealing and rehydration. The resultant hydrogels exhibit a set of properties highly desirable for bioelectronic applications, including high electrical conductivity (~20 S cm-1 in PBS, ~40 S cm-1 in deionized water), high stretchability (> 35% strain), low Young's modulus (~2 MPa), superior mechanical, electrical and electrochemical stability, and tunable isotropic/anisotropic swelling in wet physiological environments.
中文翻译：
纯 PEDOT:PSS 水凝胶。
导电聚合物水凝胶，特别是聚（3,4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT：PSS），由于其良好的电学和机械性能，为生物组织提供了一种有前景的电界面，用于传感和刺激。虽然现有方法主要将 PEDOT:PSS 与其他组合物（例如非导电聚合物）混合，但这种混合会损害所得水凝胶的机械和/或电性能。在这里，我们表明，通过简单的方法设计 PEDOT:PSS 纳米原纤维的互连网络可以产生高性能的纯 PEDOT:PSS 水凝胶。该方法包括将挥发性添加剂二甲亚砜 (DMSO) 混合到 PEDOT:PSS 水溶液中，然后进行受控干式退火和再水化。所得水凝胶表现出一系列生物电子应用非常理想的特性，包括高电导率（PBS 中约 20 S cm-1，去离子水中约 40 S cm-1）、高拉伸性（> 35% 应变）、低杨氏系数模量（~2 MPa），优异的机械、电气和电化学稳定性，以及在潮湿生理环境中可调节的各向同性/各向异性膨胀。
更新日期：2019-03-05
中文翻译：
纯 PEDOT:PSS 水凝胶。
导电聚合物水凝胶，特别是聚（3,4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT：PSS），由于其良好的电学和机械性能，为生物组织提供了一种有前景的电界面，用于传感和刺激。虽然现有方法主要将 PEDOT:PSS 与其他组合物（例如非导电聚合物）混合，但这种混合会损害所得水凝胶的机械和/或电性能。在这里，我们表明，通过简单的方法设计 PEDOT:PSS 纳米原纤维的互连网络可以产生高性能的纯 PEDOT:PSS 水凝胶。该方法包括将挥发性添加剂二甲亚砜 (DMSO) 混合到 PEDOT:PSS 水溶液中，然后进行受控干式退火和再水化。所得水凝胶表现出一系列生物电子应用非常理想的特性，包括高电导率（PBS 中约 20 S cm-1，去离子水中约 40 S cm-1）、高拉伸性（> 35% 应变）、低杨氏系数模量（~2 MPa），优异的机械、电气和电化学稳定性，以及在潮湿生理环境中可调节的各向同性/各向异性膨胀。
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