CN110947344B - 一种水凝胶及其制备方法和水凝胶制备传感芯片的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水凝胶及其制备方法和水凝胶制备传感芯片的应用，将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入金属离子溶液，并充分混合均匀，静置后即成聚乙烯醇植酸酯水凝胶；本发明凝胶具有较好的机械性能和可自修复性。
Description
技术领域
本发明涉及一种水凝胶及其制备方法和水凝胶制备传感芯片的应用，属于水凝胶与环境传感器交叉领域。
背景技术
水凝胶是一种内部含有大量水的三维网络结构高分子聚合物体系。根据水凝胶的交联方式的不同，可以将其分为化学交联水凝胶和物理交联水凝胶。化学交联水凝胶是指通过凝胶原料间的化学反应或者引入化学交联剂而形成的凝胶体系，常见的交联方式有自由基聚合，缩酮反应，缩醛反应等，基于化学交联的水凝胶往往具有较高强度，但是当水凝胶受到外力破坏时，其网络结构往往无法恢复。物理交联水凝胶是指通过氢键，配位键，主客体作用，静电作用，疏水作用等非共价键交联形成的水凝胶，由于非共价键动态可逆的特点，物理交联水凝胶受到外力破坏时，其网络结构在一定程度上可以恢复至初始状态，也就是说物理交联水凝胶具有更好的可注射性，可塑形性和可修复性。
导电水凝胶作为功能水凝胶的重要分支而被广受关注，传统的导电水凝胶是通过在水凝胶体系中引入金属纳米材料，碳纳米材料，导电聚合物等来提高水凝胶的导电性，但是这种额外引入的纳米材料会导致水凝胶形成初期呈现不均匀的相分离状态，形成的水凝胶也往往因结构松散，应力集中现象明显而导致机械强度不高。因此在水凝胶体系中原位聚合导电聚合物则是在赋予水凝胶导电性的同时避免破坏水凝胶机械性能的方法之一。在导电聚合物中，聚吡咯由于其制备简单，条件温和，较高的导电性和优异的光热转换特性而被广泛应用。但是导电聚吡咯的制备往往需要氧化剂，掺杂剂等的加入，这使得水凝胶的成分变得复杂，极大限制了导电聚吡咯水凝胶的应用，因此很有必要开发出一种原料节约，制备简单，具有一定机械性能和光热效应的导电水凝胶。
发明内容
本发明的目的是为了利用植酸的配位作用并解决现有吡咯原位聚合需要多种添加剂的缺点而提供一种水凝胶及其制备方法和水凝胶制备传感芯片的应用。
本发明的目的是这样实现的：
一种水凝胶，由以下步骤制备而成：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入金属离子溶液，并充分混合均匀，静置后即成聚乙烯醇植酸酯水凝胶。
所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11，所述步骤四中金属离子溶液浓度为0.01-4mol/L，金属离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h；
所述步骤四中还加入吡咯单体，所述吡咯单体的添加量为1～50μL，所述金属离子为铁离子。
一种水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入金属离子溶液，并充分混合均匀，静置后即成聚乙烯醇植酸酯水凝胶。
所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11，所述步骤四中金属离子溶液浓度为0.01-4mol/L，金属离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h；
所述步骤四中还加入吡咯单体，所述吡咯单体的添加量为1～50μL，所述金属离子为铁离子。
一种水凝胶制备传感芯片的应用，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入吡咯单体和铁离子溶液，并充分混合均匀，静置后得到聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶；
步骤五：制备芯片模具：将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂按质量比10:1倒入烧杯中并充分搅拌，抽真空除尽气泡后倒入聚四氟乙烯模具中，80℃加热固化4h后取出；
步骤六：制备光热传感芯片：用注射器将步骤四得到的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶注射填充到步骤五所制备的芯片模具中，并在两端连接铜导线；静置24h后在芯片表面涂覆一层聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂混合物，室温固化36h后即得封装的光热传感芯片。
所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11；
所述步骤四中吡咯单体的添加量为1～50μL，铁离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h；
所述步骤五中聚四氟乙烯模具图案为圆形图案、条形图案、蛇形图案、字母图案、五角星图案、心形图案，聚四氟乙烯模具图案凸起高度为0.1-5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯凝胶具有大量的动态可逆配位键，凝胶具有较好的机械性能和可自修复性；
本发明所制备的聚乙烯醇植酸酯凝胶，金属离子不仅是配位中心离子，也是凝胶导电性的来源；
本发明所利用的聚乙烯醇植酸酯分子链上的植酸基团是一种具有较强螯合能力的多齿配体，能与大多数二价，三价金属离子形成配位键。相比于其他聚丙烯酸类水凝胶，聚乙烯醇植酸酯与金属离子的配位能力更强；
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶减少了额外的添加剂，水凝胶中配位作用的中心离子铁离子可作为吡咯聚合的氧化剂，同时聚乙烯醇植酸酯可对本征态的聚吡咯进行酸掺杂形成导电聚吡咯；
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶具有较好剪切变稀特性和可塑形性；可以被注射到不同形状的模具中，制备出可设计的水凝胶芯片；
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶具有光热转换效应，可将近红外光的光能部分转换成热能，水凝胶光热芯片将可用于光热诊疗；
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶具有较高的导电性，温度的改变会影响其电阻大小；水凝胶光热芯片将可用于光热传感和温度传感。
附图说明
图1是聚乙烯醇植酸酯凝胶倒置实验实物图；
图2是聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶实物图；
图3a-b是五角星形状PDMS模具和光热芯片实物图；
图4是光热传感芯片测试玻璃容器内液水温实验实物图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
下面举例对使用聚乙烯醇植酸酯和金属离子溶液制备水凝胶进行描述。
步骤1：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤2：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤3，将上述实施例2制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成一定浓度的聚乙烯醇植酸酯溶液，加入一定量的氢氧化钠固体，调节溶液pH。
步骤4，取1mL上述溶液于样品瓶中，加入一定体积的金属离子溶液，并充分混合均匀。静置24h后即成凝胶。
所述制备聚乙烯醇植酸酯凝胶的配方及操作方法如下：
步骤3中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％。
步骤3中溶液pH值调节为5～11。
步骤4中金属离子溶液为氯化铁溶液，氯化铜溶液。
步骤4中金属离子溶液浓度为0.01-4mol/L。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：
将上述实施例2制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液，加入一定量的氢氧化钠固体，调节溶液pH至8。
取1mL上述溶液于样品瓶中，加入0.1mL的1mol/L的氯化铁溶液，充分混合均匀并静置24h。
实施例2：
将上述实施例2制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液，加入一定量的氢氧化钠固体，调节溶液pH至8。
取1mL上述溶液于样品瓶中，加入0.5mL的1mol/L的氯化铁溶液，充分混合均匀并静置24h。
实施例3：
将上述实施例2制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液，加入一定量的氢氧化钠固体，调节溶液pH至8。
取1mL上述溶液于样品瓶中，加入1mL的1mol/L的氯化铁溶液，充分混合均匀并静置24h。
所述调节溶液pH的试剂不限于氢氧化钠；
所述金属离子溶液不限于氯化铁溶液和氯化铜溶液；
所述金属离子溶液不限于金属氯化物溶液。
聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶是以聚乙烯醇植酸酯和铁离子形成的配位键为物理交联水凝胶网络结构，并且铁离子能原位氧化吡咯聚合。其中，聚乙烯醇植酸酯可对本征态聚吡咯进行酸掺杂形成导电聚吡咯。聚吡咯的光热转换效应使水凝胶受到近红外光照时，温度会升高，从而加速离子迁移速率，使稳压直流电路中电流升高。通过图案化设计，可以将聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶注射进聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具中制备成光热传感芯片，并根据电流变化率-温度-近红外光功率的关系建立函数方程。聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶光热芯片将可用于光热传感，温度传感，光热诊疗等领域。
聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶可以通过以下技术方案来实现，其制备步骤如下：
步骤1：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤2：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤3，取1g聚乙烯醇植酸酯固体，加热溶解在水中，制备成聚乙烯醇植酸酯水溶液。
步骤4，取1mL聚乙烯醇植酸酯溶液于样品瓶，依次滴加吡咯单体和铁离子溶液，并迅速混合均匀，然后静置48h后形成稳定的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶。
所述制备聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶的配方及操作方法如下：
步骤3中聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃。
步骤3中聚乙烯醇植酸酯溶液的浓度为5～25wt.％。
步骤4中吡咯单体的添加量为1～50μL。
步骤4中铁离子浓度为0.1～4mol/L。
步骤4中铁离子添加量为0.1～1mL。
步骤4中静置时的环境温度为-5～25℃。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例4：
取1mL质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液于样品瓶，依次滴加10μL吡咯单体和0.5mL的0.5mol/L铁离子溶液，并迅速混合，然后室温环境下静置48h形成稳定的聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶。
实施例5：
取1mL质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液于样品瓶，依次滴加10μL吡咯单体和0.5mL的1mol/L铁离子溶液，并迅速混合，然后室温环境下静置48h形成稳定的聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶。
实施例6：
取1mL质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液于样品瓶，依次滴加10μL吡咯单体和0.5mL的2mol/L铁离子溶液，并迅速混合，然后室温环境下静置48h形成稳定的聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶。
实施例7：
取1mL质量分数10％的聚乙烯醇植酸酯溶液于样品瓶，依次滴加10μL吡咯单体和0.5mL的4mol/L铁离子溶液，并迅速混合，然后室温环境下静置48h形成稳定的聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶。
下面举例对使用聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶制备光热传感芯片进行描述。
步骤1：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤2：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤3：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤4：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入吡咯单体和铁离子溶液，并充分混合均匀，静置后得到聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶
步骤5，制备芯片模具：将聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体和固化剂按质量比10:1倒入烧杯中并充分搅拌，抽真空除尽气泡后倒入聚四氟乙烯模具中，80℃加热固化4h后取出。
步骤6，制备光热传感芯片：用注射器将聚乙烯醇植酸酯/聚吡咯水凝胶注射填充到步骤1所制备的芯片模具中，并在两端连接铜导线。静置24h后在芯片表面涂覆一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体和固化剂混合物，室温固化36h后即得封装的光热传感芯片。
所述制备聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶光热传感芯片配方及操作方法如下：
步骤5中聚四氟乙烯模具图案为圆形图案，条形图案，蛇形图案，字母图案，五角星图案，心形图案。
步骤5中聚四氟乙烯模具图案凸起高度为0.1-5mm。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例8：
根据上述步骤制备出深度1mm的五角星图案PDMS模具，将上述实施例4制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶注射填充到模具中，并用PDMS封装。
将上述芯片串联到稳压直流电路中，并将芯片置于100mW功率的808nm近红外光源下照射。通过电化学工作站记录近红外光照射光热传感芯片时电路中的电流变化。
实施例9：
根据上述步骤制备出深度1mm的条形图案PDMS模具，将上述实施例7制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶注射填充到模具中，并用PDMS封装。、
将芯片贴附在玻璃容器上，并串联到稳压直流电路中，用电化学工作站记录玻璃容器中盛放不同温度水时电路中电流的变化。
实施例10：
根据上述步骤制备出深度1mm的圆形图案PDMS模具，将上述实施例7制备的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶注射填充到模具中，并用PDMS封装。、
将芯片贴附在用电器上，并串联到稳压直流电路中，用电化学工作站记录用电器工作时电路中电流的变化。
所述近红外光波长不限于808nm；
所述近红外光源功率不限于100mW；
所述玻璃容器不限于烧杯，烧瓶，漏斗，试管；
所述用电器不限于充电器，焊枪，马达。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水凝胶，其特征是，由以下步骤制备而成：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入金属离子溶液，并充分混合均匀，静置后即成聚乙烯醇植酸酯水凝胶。
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征是，所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11，所述步骤四中金属离子溶液浓度为0.01-4mol/L，金属离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h。
3.根据权利要求1或2所述的水凝胶，其特征是，所述步骤四中还加入吡咯单体，所述吡咯单体的添加量为1～50μL，所述金属离子为铁离子。
4.一种水凝胶的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入金属离子溶液，并充分混合均匀，静置后即成聚乙烯醇植酸酯水凝胶。
5.根据权利要求4所述的水凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11，所述步骤四中金属离子溶液浓度为0.01-4mol/L，金属离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h。
6.根据权利要求4或5所述的水凝胶的制备方法，其特征是，所述步骤四中还加入吡咯单体，所述吡咯单体的添加量为1～50μL，所述金属离子为铁离子。
7.一种水凝胶制备传感芯片的应用，其特征是，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；
步骤三：将步骤二制备的聚乙烯醇植酸酯加热溶解在水中配制成聚乙烯醇植酸酯溶液，加入氢氧化钠固体，调节溶液pH；
步骤四：取步骤三得到的溶液1ml于样品瓶中，加入吡咯单体和铁离子溶液，并充分混合均匀，静置后得到聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶；
步骤五：制备芯片模具：将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂按质量比10:1倒入烧杯中并充分搅拌，抽真空除尽气泡后倒入聚四氟乙烯模具中，80℃加热固化4h后取出；
步骤六：制备光热传感芯片：用注射器将步骤四得到的聚乙烯醇植酸酯与聚吡咯水凝胶注射填充到步骤五所制备的芯片模具中，并在两端连接铜导线；静置24h后在芯片表面涂覆一层聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂混合物，室温固化36h后即得封装的光热传感芯片。
8.根据权利要求7所述的水凝胶制备传感芯片的应用，其特征是，所述步骤三中聚乙烯醇植酸酯溶液的质量分数为5～25％，聚乙烯醇植酸酯加热溶解温度为50～90℃，pH值调节为5～11。
9.根据权利要求7所述的水凝胶制备传感芯片的应用，其特征是，所述步骤四中吡咯单体的添加量为1～50μL，铁离子的添加量为添加量为0.1～1mL，所述静置的温度为-5～25℃，静置时间为24-48h。
10.根据权利要求7所述的水凝胶制备传感芯片的应用，其特征是，所述步骤五中聚四氟乙烯模具图案为圆形图案、条形图案、蛇形图案、字母图案、五角星图案、心形图案，聚四氟乙烯模具图案凸起高度为0.1-5mm。
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