[发明专利]具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，其特征在于，所述贴片含有纳米发电器件和水凝胶层；所述纳米发电器件粘附于水凝胶层表面；所述水凝胶层中含有具有自粘附作用的分子；所述纳米发电器件含有发电层和电极层；所述发电层具有压电效应；所述电极层用于传递发电层产生的电荷；所述发电层的至少一个表面与电极层连接；所述电极层在水凝胶层所在平面的投影至少有部分位于水凝胶层边界之外。

2.如权利要求1所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，其特征在于，所述具有自粘附作用的分子为多巴胺、单宁酸、多巴胺衍生物和单宁酸衍生物中的至少一种，所述具有自粘附作用的分子的质量占水凝胶层质量的0.01%-5%；所述水凝胶层为天然水凝胶或合成水凝胶；所述电极层为金电极、铂电极、银电极、铝电极、铜电极或碳材料电极；所述发电层的厚度为500 nm-1 mm；所述具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片能自发输出电压的范围为0.05 V-5 V。

3.如权利要求2所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，其特征在于，所述天然水凝胶为明胶、淀粉、羧甲基纤维素、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、胶原和多肽中的至少一种；所述合成水凝胶为聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚(N-异丙基丙烯酰胺)中的至少一种。

4.如权利要求1所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，其特征在于，具有压电效应的发电层的成分为钛酸钡、锆钛酸铅、纳米氧化锌、钛酸铅、聚偏氟乙烯和聚偏氟乙烯衍生物中的至少一种。

5.如权利要求1所述具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

（1）制备水凝胶层：向水凝胶分子中加入具有自粘附作用的分子，混合后加入交联剂，使水凝胶发生交联，得到水凝胶层；

（2）制备纳米发电器件：将具有压电效应物质通过静电纺丝、延流成型、热压成型、气相沉积或电化学沉积制备得到发电层，然后将该发电层通过热压、导电胶粘合、喷溅、蒸镀或直接接触与电极层连接，得到纳米发电器件；或者将具有压电效应的物质通过化学接枝、吸附、浸泡或涂覆的方式形成发电层并固定到电极层上，得到纳米发电器件；所述电极层连接在发电层的至少一个表面上；

（3）将步骤（2）所述纳米发电器件通过粘附的方式与步骤（1）所述水凝胶层进行复合，即得到具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片；所述电极层在水凝胶层所在平面的投影至少有部分位于水凝胶层边界之外。

6.如权利要求5所述具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片的制备方法，其特征在于，具有压电效应的物质为钛酸钡、锆钛酸铅、纳米氧化锌、钛酸铅、聚偏氟乙烯和聚偏氟乙烯衍生物中的至少一种。

7.如权利要求5或6所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述具有自粘附作用的分子为多巴胺或单宁酸，所述具有自粘附作用的分子的质量占水凝胶层质量的0.01%-5%；所述水凝胶层为天然水凝胶或合成水凝胶；所述电极层为金电极、铂电极、银电极、铝电极、铜电极或碳材料电极；所述发电层的厚度为500 nm-1mm。

8.如权利要求7所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述天然水凝胶为明胶、淀粉、羧甲基纤维素、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、胶原和多肽中的至少一种；所述合成水凝胶为聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚(N-异丙基丙烯酰胺)中的至少一种。

9.如权利要求1-4任一所述的具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片用于制备促进皮肤伤口愈合的贴片材料的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述皮肤伤口为烧伤创面或溃烂创面。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述溃烂创面为糖尿病足引起的创面。