CN111393708B - 一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法，该方法基于光子晶体正结构模板，通过模板牺牲法制备反蛋白石结构水凝胶薄膜，将粘附性导电水凝胶前聚体溶液充满反蛋白石水凝胶薄膜的空隙，固化后得到粘附性导电结构色水凝胶薄膜，操作简单、成本低廉、可重复利用、方便可靠；通过本方法制备的导电结构色水凝胶薄膜具有良好的导电性，对皮肤具有牢固的粘附性和亲和力，同时具有双信号响应机械运动的特征，可以用作人体活动的双信号传感器，根据人体活动的变化实时反馈结构色传感及电信号传感。

Description

一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法。
背景技术
导电水凝胶薄膜是一类常用的柔性电子设备，具有良好的导电性、可调的机械柔韧性及易于加工等优点。导电水凝胶薄膜由导电材料交联水凝胶材料组成，其中，水凝胶材料是一类由三维网状聚合物和液体组成的材料，其独特的结构使其具有良好的生物相容性、柔韧性以及类似人体组织的机械性能，水凝胶材料与一系列导电填料(碳纳米管、石墨烯、金属纳米线、导电聚合物等) 结合制备的导电水凝胶薄膜广泛应用于柔性电极、柔性机械传感器、柔性显示器等柔性电子设备领域，而柔性电子设备在诸如健康监测、感应皮肤、可植入设备等各种应用中一直扮演着不可忽视的角色。
常见的导电水凝胶薄膜由于缺乏粘附性，很容易从皮肤上脱落。为了将导电水凝胶薄膜牢固的贴附在皮肤表面，现有的解决办法主要是通过添加天然的或合成的粘合剂，赋予导电水凝胶粘附特性。尽管取得了许多进展，但是由于水凝胶的脆性本质，在实际应用中不受控制的机械损坏，导致这些粘合剂水凝胶在保持良好的稳定性方面仍面临着严峻的挑战。除此之外，将粘附性水凝胶与导电材料结合的制备方法较为复杂，技术难度高，限制了它的应用。此外，柔性电子设备中的大多数水凝胶电子设备只具有单个电信号输入或输出的功能，缺乏数据的可视化。
为了克服检测信号单一性的问题，结构色材料引起了科学家们的广泛关注。结构色是光与具有不同折射率的周期性纳米结构之间相互作用而产生的。自然界中存在大量的结构色现象，比如蛋白石的绚丽多彩、蝴蝶鲮翅斑斓的色彩等。受自然界启发，大量的结构色水凝胶材料被开发出来，并被广泛应用于光学器件的开发、分子检测、力感测、可穿戴设备等。
因此，综上考虑，我们基于光子晶体正结构模板，设计了一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，可解决现有导电水凝胶薄膜粘附性差及检测信号单一的问题，可用于柔性电子设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜及其制备方法。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶膜的制备方法，包括如下步骤：
1）利用可拉伸的水凝胶前聚体通过模板牺牲法复制、蚀刻光子晶体正结构模板，制得可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜；
2）将粘附性导电水凝胶填料溶液灌注到步骤（1）制备的可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜中，形成混合薄膜，混合薄膜固化制得可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜。
进一步地，步骤1）所述的可拉伸的水凝胶前聚体选自聚氨脂（PU）、聚乙二醇（PEG）、聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA）、甲基丙烯酸酯明胶（GelMA）的一种或两种。
进一步地，步骤1）所述的模板牺牲法具体包括：
1.1）自组装胶体粒子获得光子晶体正结构模板；
1.2）可拉伸的水凝胶前聚体填充光子晶体正结构模板，固化得到胶体粒子-水凝胶灌胶体；
1.3）胶体粒子-水凝胶灌胶体通过蚀刻去除光子晶体正结构模板，得到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜。
进一步地，步骤1.1）所述的胶体粒子选自二氧化硅、聚苯乙烯、四氧化三铁、二氧化钛、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。
进一步地，步骤1.2）中固化方法为紫外照射、溶剂挥发或烘箱加热。
进一步地，步骤1.3）中蚀刻方法为氢氟酸蚀刻或氢氧化钠蚀刻。
进一步地，步骤2）所述的粘附性导电水凝胶填料溶液由导电材料、水凝胶填料、粘附性材料、引发剂、交联剂、助剂混合而成，其中，导电材料用量为50wt%，水凝胶填料浓度为0.25g/mL，粘附性材料浓度为2mg/mL，pH＝11，引发剂用量为水凝胶填料用量的2wt%，交联剂用量为水凝胶填料用量的1.2wt%，助剂用量为10μL，所述导电材料选自石墨烯、碳纳米管、金属纳米线、导电聚合物中的一种；所述水凝胶填料选自丝素蛋白、丙烯酰胺（AAm）、聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA）、丙烯酸（AA）中的一种或两种；所述粘附性材料来自多巴胺（DA）；所述引发剂选用过硫酸铵；所述交联剂选用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)；所述助剂选用N,N,N',N'-四甲基乙二胺。
进一步地，步骤2）中，粘附性导电水凝胶填料溶液通过自然干燥并真空或抽真空或离心方法充分填充到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜的孔洞中。
进一步地，步骤2）中，混合薄膜的固化方法为紫外照射或烘箱加热。
本发明还提供了由上述制备方法制得的一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1）本发明基于光子晶体正结构模板制备可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，操作简单，成本低廉，可重复使用，方便可靠；
2）本发明制备的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜兼具反蛋白石结构水凝胶薄膜和粘附性导电水凝胶的优点，其中，反蛋白石结构水凝胶薄膜不仅赋予了薄膜可拉伸及结构色的性能，还为粘附性导电水凝胶提供了载体，粘附性导电水凝胶的粘附性材料的加入使得制备的薄膜具有自粘附的功能，对皮肤具有牢固的粘附性和亲和力，导电性材料赋予了制备的薄膜良好的导电性；
3）本发明制备的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜可用于人体运动的双信号传感器，一方面，在人体运动时，由于反蛋白石结构色响应的特性，反馈实时颜色传感，另一方面，导电性可实现电信号的监测，双信号传输，使数据可视化。
附图说明
图1为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜制备流程图，其中，图A为光子晶体正结构模板；图B为向光子晶体正结构模板中填充水凝胶前聚体；图C为蚀刻后的可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜；图D为向可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜中灌注粘附性导电水凝胶填料溶液，得到可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜；
图2为实施例1的基于PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的材料性能表征图，其中，图a为在逐渐弯曲的情况下，粘附在猪皮上的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的照片，图b～d分别为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜在0％、15％和30％应变下结构色变化的光学图像，图e为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜逐渐拉伸到60%时的反射波长变化图，图f为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜在逐渐拉伸到100%拉力时的相对电阻变化；
图3为实施例1的基于PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的用于人体运动的双信号传感器图，其中， 图a～c为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜粘附于人体不同部位的照片，且图a～c分别对应手指，腕部和肘部，α、β和γ分别代表响应手指，腕部和肘部弯曲运动的弯曲角度，图d～f分别为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜响应人体手指、手腕和肘部运动的反射峰位移值变化；图g～i为可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜响应人体手指、手腕和肘部运动的相对电阻变化。
具体实施方式
为了使本领域技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
下述实施例中所使用的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
本发明的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的制备方法，制备流程如图1所示，包括如下步骤：
1）可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜的制备：利用可拉伸的水凝胶前聚体通过模板牺牲法复制、蚀刻光子晶体正结构模板制得，具体包括：
1.1）自组装胶体粒子获得光子晶体正结构模板，所述胶体粒子选自二氧化硅、聚苯乙烯、四氧化三铁、二氧化钛、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；
1.2）可拉伸的水凝胶前聚体填充光子晶体正结构模板，通过紫外照射、溶剂挥发或烘箱加热的固化方式得到胶体粒子-水凝胶灌胶体，所述可拉伸的水凝胶前聚体选自聚氨脂（PU）、聚乙二醇（PEG）、聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA）、甲基丙烯酸酯明胶（GelMA）的一种或两种；
1.3）胶体粒子-水凝胶灌胶体通过氢氟酸或氢氧化钠蚀刻去除光子晶体正结构模板，得到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜；
2）可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的制备：将粘附性导电水凝胶填料溶液灌注到步骤（1）制备的可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜中，并通过自然干燥并真空或抽真空或离心方法充分填充到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜的孔洞中，形成混合薄膜，混合薄膜通过紫外照射或烘箱加热固化制得可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜。
优选地，步骤2）所述的粘附性导电水凝胶填料溶液由导电材料、水凝胶填料、粘附性材料、引发剂、交联剂、助剂混合而成，其中，导电材料用量为50wt%，水凝胶填料的总浓度为0.25g/mL，粘附性材料浓度为2mg/mL，pH＝11，引发剂用量为水凝胶填料用量的2wt%，交联剂用量为水凝胶填料用量的1.2wt%，助剂用量为10μL，所述导电材料选自石墨烯、碳纳米管、金属纳米线、导电聚合物中的一种；所述水凝胶填料选自丝素蛋白、丙烯酰胺（AAm）、聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA）、丙烯酸（AA）中的一种或两种；所述粘附性材料来自多巴胺（DA）；所述引发剂选用过硫酸铵；所述交联剂选用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)；所述助剂选用N,N,N',N'-四甲基乙二胺。
以下为实施例：
实施例1
一种基于聚氨脂(PU)的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，按照如下方法制备：
（1）PU反蛋白石结构水凝胶薄膜的制备，具体为：
（1.1）将二氧化硅胶体粒子溶解在乙醇溶液(99%)中，制备20wt%的二氧化硅乙醇分散液；
（1.2）将二氧化硅乙醇分散液沉积在载玻片上，自组装形成二氧化硅光子晶体正结构模板；
（1.3）将二氧化硅光子晶体模板在600℃下煅烧5小时提高模板的机械强度；
（1.4）将固体PU在60℃下溶于二甲基甲酰胺溶剂中，过夜搅拌反应，以配置20wt%的PU预凝胶溶液；
（1.5）在80℃下将PU预凝胶溶液注入到二氧化硅光子晶体模板中，并通过溶剂挥发逐渐固化直至溶剂完全蒸发，得到二氧化硅胶体粒子-PU水凝胶灌胶体。
（1.6）将PU-二氧化硅胶体粒子的中间体浸入到HF(4%)中以蚀刻二氧化硅光子晶体模板，最终制得PU反蛋白石结构水凝胶薄膜。
（2）基于PU的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的制备，具体为：
（2.1）将碳纳米管（50wt%）添加到多巴胺溶液（2mg/mL，pH＝11）中，并在室温下磁力搅拌约20分钟，获得碳纳米管-聚多巴胺混合溶液，然后将丙烯酰胺（0.25g/mL）、过硫酸铵（为丙烯酰胺用量的2wt％）和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺（Bis）（为丙烯酰胺用量的1.2wt％）溶液混合到碳纳米管-聚多巴胺混合溶液中，搅拌10分钟后，加入10μL 的N,N,N',N'-四甲基乙二胺，混合制得粘附性导电水凝胶前聚体溶液；
（2.2）将步骤2.1）制备的粘附性导电水凝胶前聚体溶液滴入PU反蛋白石结构水凝胶薄膜中，将其自然干燥并在真空环境下处理30分钟，使粘附性导电水凝胶前聚体溶液完全填充到PU反蛋白石结构水凝胶薄膜孔洞中，形成混合薄膜；
（2.3）将混合薄膜放入75℃的烘箱中处理3 h，使其完全凝胶，最终制成可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜。
实施例2
一种基于聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA）的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，，按照如下方法制备：
（1）PEGDA反蛋白石结构水凝胶薄膜的制备
将二氧化硅胶体粒子溶解在乙醇溶液中，制备20wt%的二氧化硅乙醇分散液；将二氧化硅乙醇分散液沉积在载玻片上，自组装形成二氧化硅光子晶体正结构模板；将二氧化硅光子晶体正结构模板在600℃下煅烧5小时提高模板的机械强度；之后，配置20wt%的PEGDA预凝胶溶液，将1%（v/v）光引发剂（2-羟基-2-甲基苯丙酮）加入到PEGDA预凝胶溶液，并将其注入到二氧化硅胶体晶体模板中，并通过紫外照射固化得到二氧化硅胶体粒子-PEGDA水凝胶灌胶体；将二氧化硅胶体粒子-PEGDA水凝胶灌胶体浸入到氢氟酸（HF，4%）溶液中以蚀刻模板，最终制成了PEGDA反蛋白石结构水凝胶薄膜。
（2）基于PEGDA的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的制备
将碳纳米管（50wt%）添加到多巴胺溶液（2mg/mL，pH ＝ 11）中，并在室温下磁力搅拌约20分钟，获得碳纳米管-聚多巴胺混合溶液，然后，将丙烯酰胺（0.25g/mL），过硫酸铵（相对于丙烯酰胺的2wt%）和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)（相对于丙烯酰胺的1.2wt%）溶液混合到碳纳米管-聚多巴胺混合溶液中，搅拌10分钟后，加入N,N,N',N'-四甲基乙二胺（10μL），得到粘附性导电水凝胶前聚体溶液；接下来，将所制备的粘附性导电水凝胶前聚体溶液滴入PEGDA反蛋白石结构水凝胶薄膜中，将其自然干燥并在真空环境下处理30分钟，将粘附性导电水凝胶前聚体溶液完全填充到PEGDA反蛋白石结构水凝胶薄膜孔洞中，将混合薄膜放入75℃的烘箱中3h，使其完全凝胶，最终制成可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜。
实施例3
一种基于甲基丙烯酸酯明胶（GelMA）可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，按照如下方法制备：
（1）GelMA反蛋白石结构水凝胶薄膜的制备
将二氧化硅胶体粒子溶解在乙醇溶液中，制备20wt%的二氧化硅乙醇分散液；将二氧化硅乙醇分散液沉积在载玻片上，自组装形成二氧化硅光子晶体正结构模板；将二氧化硅光子晶体正结构模板在600℃下煅烧5小时提高模板的机械强度；之后，配置20wt%的GelMA预凝胶溶液，将1%（v/v）光引发剂（2-羟基-2-甲基苯丙酮）加入到GelMA预凝胶溶液，并将其注入到二氧化硅胶体晶体模板中，并通过紫外照射固化得到二氧化硅胶体粒子-GelMA水凝胶灌胶体；将二氧化硅胶体粒子-GelMA水凝胶灌胶体浸入到NaOH溶液（4%）中以蚀刻模板，最终制成了GelMA反蛋白石结构水凝胶薄膜。
（2）基于GelMA的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的制备
将石墨烯（50wt%）添加到多巴胺溶液（2mg/mL，pH＝11）中，并在室温下磁力搅拌约20分钟，获得石墨烯-聚多巴胺混合溶液，然后，将丙烯酰胺（0.25g/mL），过硫酸铵（相对于丙烯酰胺的2wt%）和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)（相对于丙烯酰胺的1.2wt%）溶液混合到石墨烯-聚多巴胺混合溶液中，搅拌10分钟后，加入N,N,N',N'-四甲基乙二胺（10μL），得到粘附性导电水凝胶前聚体溶液；接下来，将所制备的粘附性导电水凝胶前聚体溶液滴入GelMA反蛋白石结构水凝胶薄膜中，将其自然干燥并在真空环境下处理30分钟，将粘附性导电水凝胶前聚体溶液完全填充到GelMA反蛋白石结构水凝胶薄膜孔洞中，将混合薄膜放入75℃的烘箱中3 h，使其完全凝胶，最终制成可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜。
实施例4
采用上述制备方法制备的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜的材料性能表征和双信号响应机械运动特征
以实施例1制得的基于PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜为例，对薄膜的粘附性表征和可拉伸、结构色及导电性的性能表征进行测定，具体如下：
粘附性表征：将PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜粘附于猪皮表面，将猪皮弯曲到不同的角度，检测该导电水凝胶薄膜的粘附性能，如图2a所示，该导电水凝胶薄膜即使在逐渐弯曲的情况下，也可以牢固地粘附在猪皮的表面，表明其具有良好的粘附性能，另外，当从猪皮上剥离膜时，观察到较少的残留物，表现出其优异的皮肤亲和力；
可拉伸、结构色及导电性的性能表征：将PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜固定在游标卡尺上，并在其两端接入导电胶，通过不断拉伸该导电水凝胶薄膜，观察其结构色变化及实时检测光谱变化和导电变化，如图2b～f所示，当该导电水凝胶薄膜从0％拉伸到30％时，结构色从红色变化到绿色（如图2b～d所示），将该导电水凝胶薄膜从0％拉伸到60％的过程中，反射光谱有明显的蓝移，从647nm变化到433nm（如图2e所示），这是因为衍射平面的面间距离逐渐减小，表明该导电水凝胶薄膜具有良好的可拉伸性及结构色响应的特性；当该导电水凝胶薄膜从0％拉伸到100％时，该导电水凝胶薄膜具有良好的导电响应的特征（如图2f所示）。
以实施例1制得的基于PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜为例，对薄膜的双信号响应机械运动特征进行测定，具体如下：
将PU可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜粘附于手指，腕部和肘部来实时监测人体运动。由图3a可见，在手指运动的情况下，当弯曲角度逐渐增大时，膜的结构色从橙红色变为绿色，即使经受连续的手指运动也显示出良好的稳定性，表现出出色的光学传感性能和可重复使用功能（如图3d所示）；同时，由图3g所示的实时电阻变化结果可见，随着手指弯曲的变化，膜的电阻显示出相应的增大或减小，当弯曲角度逐渐增加时，阻力似乎略有增加，并且当手指保持一定角度时，阻力保持一致；此外，当将薄膜粘贴到手腕和肘部时，它仍具有良好的感测能力（如图3b，3c，3e，3f，3h和3i所示），可以看出，由于手腕和肘部弯曲引起的变形，膜的结构色和电阻显示出快速而稳定的变化；此外，得益于其良好的粘附能力，膜在经受关节运动后没有脱离；这些结果说明本发明制备的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜在动态活动中表现出交互的变色能力和稳定而灵敏的导电性，可用于实时颜色感测和电信号监测人体运动。
综上，本发明基于光子晶体正结构模板制备可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，操作简单，成本低廉，可重复使用，方便可靠；本发明制备的可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，具有良好的导电性（导电性材料赋予），对皮肤具有牢固的粘附性和亲和力（反蛋白石结构水凝胶薄膜赋予了薄膜可拉伸及结构色的性能，同时为粘附性导电水凝胶提供了载体，粘附性导电水凝胶的粘附性材料的加入使得制备的薄膜具有自粘附的功能，对皮肤具有牢固的粘附性和亲和力），同时具有双信号响应机械运动的特征（结构色响应及电信号响应），可以用作人体活动的双信号传感器，根据人体活动的变化实时反馈结构色传感及电信号传感。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）利用可拉伸的水凝胶前聚体通过模板牺牲法复制、蚀刻光子晶体正结构模板，制得可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜；
2）将粘附性导电水凝胶填料溶液灌注到步骤（1）制备的可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜中，形成混合薄膜，混合薄膜固化制得可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶薄膜，所述粘附性导电水凝胶填料溶液由导电材料、水凝胶填料、粘附性材料、引发剂、交联剂、助剂混合而成，其中，导电材料用量为50wt%，水凝胶填料的总浓度为0.25g/mL，粘附性材料浓度为2mg/mL，pH＝11，引发剂用量为水凝胶填料用量的2wt%，交联剂用量为水凝胶填料用量的1.2wt%，助剂用量为10μL。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的可拉伸的水凝胶前聚体选自聚氨酯、聚乙二醇、聚乙二醇双丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯明胶的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的模板牺牲法具体包括：
1.1）自组装胶体粒子获得光子晶体正结构模板；
1.2）可拉伸的水凝胶前聚体填充光子晶体正结构模板，固化得到胶体粒子-水凝胶灌胶体；
1.3）胶体粒子-水凝胶灌胶体通过蚀刻去除光子晶体正结构模板，得到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜。
4.根据权利要求 3所述的制备方法，其特征在于：步骤1.1）所述的胶体粒子选自二氧化硅、聚苯乙烯、四氧化三铁、二氧化钛、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤1.2）中固化方法为紫外照射、溶剂挥发或烘箱加热。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤1.3）中蚀刻方法为氢氟酸蚀刻或氢氧化钠蚀刻。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的导电材料选自石墨烯、碳纳米管、金属纳米线、导电聚合物中的一种；所述水凝胶填料选自丝素蛋白、丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、丙烯酸中的一种或两种；所述粘附性材料来自多巴胺；所述引发剂选用过硫酸铵；所述交联剂选用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺；所述助剂选用N,N,N',N'-四甲基乙二胺。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，粘附性导电水凝胶填料溶液通过自然干燥并真空或抽真空或离心方法充分填充到可拉伸的反蛋白石结构水凝胶薄膜的孔洞中。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，混合薄膜的固化方法为紫外照射或烘箱加热。
10.一种可拉伸的粘附性导电结构色水凝胶膜，其特征在于，通过权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到。
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