离子凝胶可穿戴传感器监测太阳辐射剂量以产生维生素 D 和预防晒伤

基于离子水凝胶的可穿戴太阳辐射传感器可以轻松制备，以同时监测用于生产维生素 D 和预防晒伤的辐射剂量。四甲基乙二胺（TEMED）与丙烯酸（AA）中和得到四甲基乙二胺丙烯酸酯（TEMEDA），再与丙烯酰胺通过自由基反应聚合。

通过在聚合过程中简单地添加 MB 或 NR，最终获得的离子水凝胶可以指示太阳辐射。由于变色程度不同，MB和NR的变色速度与辐射剂量相关。这种可穿戴传感器可以通过 MB 电离水凝胶的变色来指示人体合成维生素 D 所需的太阳辐射剂量，而那些具有 NR 的传感器则能够说明导致潜在皮肤伤害的辐射剂量阈值。因此，通过优化太阳辐射的暴露时间，可以很好地平衡太阳辐射的利弊。此外，使用热响应涂层交联的聚氨酯作为该可穿戴传感器的带子。由于低于其转变温度的亲水性，交联带具有在日常佩戴后易于清洁污渍的能力。这种类型的可穿戴传感器可广泛用于监测太阳辐射，尤其是在户外活动中。

图 1. 基于离子水凝胶的可穿戴太阳辐射传感器的制备过程示意图。模具用于分离由离子水凝胶与 NR 和 MB 组成的传感器的内部和外部。最后，传感器被集成到一个特殊的 PU 带中，变得可穿戴。

相关论文以题为Ionic Hydrogels Based Wearable Sensors to Monitor the Solar Radiation Dose for Vitamin D Production and Sunburn Prevention发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。通讯作者是浙江理工大学Qi Zhong博士。

参考文献：

doi.org/10.1021/acsami.1c13027