1. 本选题研究的目的及意义
电子皮肤作为一种模拟人类皮肤感知功能的新型电子器件，在医疗健康、智能机器人、人机交互等领域具有广阔的应用前景。
其核心在于开发具有高灵敏度、高柔韧性、生物相容性好的感知材料。
传统的电子皮肤材料，如硅基材料、金属材料等，在柔韧性、生物相容性等方面存在局限性，难以满足电子皮肤的实际应用需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
电子皮肤作为人造皮肤，旨在模拟甚至超越人类皮肤的触觉感知能力，其研究近年来取得了显著进展。
国内方面，中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究人员在仿生柔性触觉传感器领域取得了突出成果。
他们开发了一种基于离子液体和聚合物复合材料的柔性触觉传感器，该传感器具有高灵敏度、快响应速度以及良好的稳定性，能够感知微弱的压力和温度变化，在人机交互、智能机器人等领域具有潜在的应用价值[1]。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题旨在制备一种应用于电子皮肤的生物启示矿物水凝胶，并探究其在电子皮肤中的应用潜力。
主要内容包括以下几个方面：
1.生物启示矿物水凝胶的设计：a.分析电子皮肤对材料性能的要求，如高柔韧性、高灵敏度、生物相容性等。
b.研究天然矿物材料和水凝胶的特性，如力学性能、电学性能、生物相容性等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅相关文献，了解电子皮肤、矿物材料、水凝胶等方面的研究现状，分析现有材料的优缺点，明确本研究的创新点和研究方向。
2.材料选择与改性：根据文献调研结果，筛选合适的天然矿物材料和生物相容性水凝胶，并对其进行预处理和改性，以提高其力学性能、电学性能和生物相容性。
3.矿物-水凝胶复合材料的制备：采用合适的复合方法，将改性后的矿物材料与水凝胶进行复合，制备矿物-水凝胶复合材料。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.将生物启示的设计理念应用于电子皮肤材料的设计，以天然矿物材料和水凝胶为基础，模拟生物组织的结构和功能，开发新型电子皮肤材料。
2.设计合理的矿物-水凝胶复合结构，通过控制矿物材料的种类、比例、改性方法，以及水凝胶的合成方法、交联度等，优化材料的结构和性能，提高材料的柔韧性、灵敏度和生物相容性。
3.制备工艺简单、成本低廉，具有良好的应用前景。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 孙伟,黄小平,陈思,等.基于生物启示MXene基柔性传感器的人体运动监测[J].材料工程,2022,50(10):1-11.
[2] 周英.新型水凝胶材料的研究进展[J].科学技术创新,2022(34):43-44.
[3] 张小青,胡仁杰,梁国正,等.光热转换水凝胶的研究进展[J].功能材料,2021,52(11):11044-11057.
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