CN112679776B

CN112679776B - 一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件及其制备方法

Info

Publication number: CN112679776B
Application number: CN202011539954.1A
Authority: CN
Inventors: 徐峰; 刘灏
Original assignee: Suzhou Dianan Biotechnology Co ltd
Current assignee: Suzhou Dianan Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2040-12-23
Also published as: CN112679776A

Abstract

本发明提供了一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件及其制备方法。本发明的制备方法，包括如下步骤：1)采用旋涂法和加热固化法，制备PDMS薄膜；2)采用氧等离子体蚀刻方法，处理PDMS薄膜；3)采用旋涂法与加热成膜法，将功能性材料沉积于PDMS薄膜的表面；4)采用旋涂法，在PDMS薄膜的背面涂布苯甲酮溶液进行处理；5)采用旋涂法将水凝胶前体溶液涂布于经处理的PDMS表面；6)将PDMS置于紫外环境中，引发水凝胶网络的交联及水凝胶与PDMS的互联键合，制得功能化水凝胶柔性电子器件。本发明的制备方法可规避水凝胶与功能性材料难以直接形成稳定键合的局限，可实现生物相容、功能化柔性电子器件的开发。

Description

一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件及其制备方法

技术领域

本发明属于柔性电子技术领域，涉及一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件及其制备方法。

背景技术

基于柔性电子器件的可穿戴健康监测技术，可实时为用户提供与自身健康状况相关的生理指标信息，以满足当今全民健身热潮下人们对健康管理日益增长的需求。不过，现阶段柔性电子的发展仍面临所用材料生物相容性不佳、模量与人体皮肤不匹配等挑战，长期贴附于皮肤之上会引起潜在的炎症反应或物理损伤，限制了可穿戴健康监测应用的实现。

水凝胶材料具备优异的生物相容性，且力学性质与皮肤近似，是与人体接触的理想界面材料。近年来，基于水凝胶材料的柔性电子研究广泛开展，利用不同水凝胶材料、结合特殊理化性质(如可降解特性、自愈合特性等)而实现的柔性电子应用不断涌现。

CN111040197A公开了一种高强度多功能化离子导电水凝胶及其制备方法和应用。该发明的制备方法包括以下步骤：将由聚乙烯醇和β-环糊精水溶液制备的固体凝胶浸泡于聚丙烯酸/水溶性的盐混合溶液中，即得离子导电水凝胶。该发明的方法简单，所制备的离子导电水凝胶具有透明，高机械性能，良好导电性，可拉伸性，优异的应变/压力灵敏度和pH/有机溶剂双重响应性；作为传感器，在包括人体组织工程和柔性电子器件等技术领域中得到应用。

CN110970232A公开了一种以水凝胶为基底的可拉伸微型电子器件及其制备方法，包括：步骤一，获取具有预设电极图案的中介产品；步骤二，将韧性水凝胶预拉伸，并将预拉伸的水凝胶与步骤一中的中介产品贴合，实现电极图案转移至水凝胶表面；步骤三，缓慢释放水凝胶，使其恢复至未拉伸状态，得到以水凝胶为基底的可拉伸微型电子器件。该发明将通过结合3D打印、模板印刷技术与转移印刷技术等，以柔性聚四氟乙烯(PTFE)滤膜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)硅橡胶或玻璃等为中介材料，配合特制的电极浆料，在以琼脂/聚丙烯酰胺(Agar/PAM)等为代表的韧性水凝胶电解质表面，能够快速、便捷地印刷得到可拉伸微型器件。

不过，现有研究多局限于简易元件(如离子导体)的开发。为应对实际健康监测中对于功能化器件的需求，通过对材料进行电学功能化改性、以实现功能化水凝胶柔性电子的开发意义重大。通常，弹性体材料的电学改性是通过将功能化材料(如导体、半导体材料)沉积于其表面实现，但水凝胶材料具有非常高的含水量(90％以上)，布满其潮湿表面的水分子严重阻碍了功能性分子与水凝胶链的键合，从而影响了两材料之间的有效粘附与稳定界面的形成。而针对此问题的有效解决方案尚未提出。

因此，为实现水凝胶柔性电子器件的功能拓展，克服因表面潮湿而导致水凝胶材料无法与功能性材料稳定键合的挑战势在必行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件及其制备方法，该制备方法可规避水凝胶与功能性材料难以稳定键合的局限，可实现生物相容、功能化柔性电子器件的开发。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)采用旋涂法和加热固化法，制备PDMS薄膜；

2)采用氧等离子体蚀刻方法，处理步骤1)得到的PDMS薄膜；

3)采用旋涂法与加热成膜法，将功能性材料沉积于步骤2)得到的PDMS薄膜的表面；

4)采用旋涂法，在步骤3)所得到的沉积有功能性材料的PDMS薄膜的背面涂布苯甲酮溶液进行处理，静置；

5)使用氮气将步骤4)中的苯甲酮溶液吹除，采用旋涂法，将水凝胶前体溶液涂布于经处理的PDMS的表面；

6)将步骤5)所得的PDMS置于紫外环境中，利用自由基光聚合反应，引发水凝胶网络的交联及水凝胶与PDMS的互联键合，制得功能化水凝胶柔性电子器件。

本发明基于水凝胶的功能化柔性电子器件的制备方法，通过在水凝胶与功能性材料之间引入PDMS弹性体媒介层，基于PDMS-功能性材料、PDMS-水凝胶之间的有效粘附，规避了水凝胶材料因表面潮湿而难以与功能性材料稳固键和的问题，实现了功能化水凝胶柔性电子器件的开发。本发明的制备方法可用于生物相容、功能化柔性电子器件的开发，且操作简便，适用于多种水凝胶材料，在可穿戴健康监测、植入式神经调控等临床应用中具有较为重要的实际价值。

步骤1)中，所述PDMS薄膜的制备方法的具体过程为：在玻璃片上以500-2000rpm的转速旋涂PDMS预聚液20-40s，再于70-90℃的环境加热0.5-2h，固化后使用镊子将PDMS薄膜从玻璃片上揭下；例如转速可以为500rpm、1000rpm、1500rpm或2000rpm等，旋涂的时间为20s、25s、30s、35s或40s等，加热温度可以为70℃、75℃、80℃、85℃或90℃等，加热时间可以为0.5h、1h、1.5h、2h等。

优选地，所述PDMS预聚液由体积比为(10-30):1的PDMS单体与固化剂制备而成，例如PDMS单体与固化剂的体积比为10:1、20:1或30:1等。

步骤2)中，所述氧等离子体蚀刻方法处理PDMS薄膜的具体过程为：将步骤1)得到的PDMS薄膜置于氧等离子体蚀刻机中，蚀刻机可以选择PE-25，Plasma Etch Inc.，设置气压值为8-12，时间为1-3min，来处理疏水的PDMS薄膜，以提高其表面的浸润性，利于功能性材料(如导体、半导体特性材料)的沉积。

步骤3)中，所述功能性材料包含导电聚合物。

优选地，所述导电聚合物为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(英文名称：poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate,PEDOT/PSS)。

所述功能性材料为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液，由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、丙三醇和含氟表面活性剂混合制得。PEDOT/PSS的型号可以为Clevious^TM,PH1000,Heraeus，表面活性剂的型号可以为Capstone FS-30。

优选地，所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液的质量浓度为1-2％，例如质量浓度为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％等。

优选地，以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液的体积为100mL计，所述丙三醇的体积为2-8mL，所述含氟表面活性剂的体积为1-5mL，例如所述丙三醇的体积为2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL或8mL等，所述含氟表面活性剂的体积为1mL、2mL、3mL、4mL或5mL等。

步骤3)中，将功能性材料沉积于PDMS薄膜的表面的具体过程为：将所述功能性材料通过针头过滤器滴加于步骤2)得到的氧等离子体蚀刻方法处理后的PDMS薄膜的表面，以2000-4000rpm的转速旋涂10-20s，再将其于120-140℃的环境加热5-15min，使所述功能性材料在PDMS的表面成膜。

优选地，所述过滤器的孔径为0.2-0.8μm，例如孔径为0.22μm、0.45μm或0.8μm等。

优选地，步骤4)中，所述苯甲酮溶液的质量浓度为5-15％，例如苯甲酮溶液的质量浓度可以为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％等，其中，苯甲酮溶液中，溶质为苯甲酮，溶剂为乙醇。

步骤5)中，所述水凝胶前体溶液的水凝胶为紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯(polyhydroxyethyl methacrylate,PHEMA)、紫外交联的聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate,PEGDA)、紫外交联的明胶甲基丙烯酸酯(gelatinmethacrylate,GelMA)和室温交联的聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAAm)中的任意一种或至少两种的混合物。

步骤5)中，所述紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯，包含如下组分：

上述紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯的含量是指以紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯前体溶液的总量为100mL计，甲基丙烯酸羟乙酯(液体)的体积为50-70mL，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯的体积为0.02-0.08mL，光引发剂Irgacure 2959的质量为0.1-0.5g，余量用水补足。

优选地，所述紫外交联的聚乙二醇二丙烯酸酯，包含如下组分：

聚乙二醇二丙烯酸酯(液体) 10-30v/v％，例如聚乙二醇二丙烯酸酯的含量为10v/v％、15v/v％、20v/v％、25v/v％或30v/v％等。

光引发剂Irgacure 2959 0.1-0.5wt％，例如光引发剂Irgacure 2959的含量为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％或0.5wt％等。

水余量。

优选地，所述紫外交联的明胶甲基丙烯酸酯，包含如下组分：

明胶甲基丙烯酸酯(固体) 5-20wt％，例如明胶甲基丙烯酸酯的含量为5v/v％、10v/v％、15v/v％或20v/v％等。

水余量。

步骤5)中，所述室温交联的聚丙烯酰胺，包含如下组分：

步骤6)中的紫外环境可以为波长365nm的紫外环境。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的制备方法得到的基于水凝胶的功能化柔性电子器件。

本发明方法可用于生物相容、功能化柔性电子器件的制备，且操作简便，适用于多种水凝胶材料，在可穿戴健康监测、植入式神经调控等临床应用中具有较为重要的实际价值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的制备方法通过在水凝胶与功能性材料之间引入PDMS弹性体媒介层，基于PDMS-功能性材料、PDMS-水凝胶之间的有效粘附，规避了水凝胶材料因表面潮湿而难以与功能性材料稳固键和的问题，实现了功能化水凝胶柔性电子器件的开发。

本发明的制备方法可用于生物相容、功能化柔性电子器件的制备，且操作简便，适用于多种水凝胶材料，在可穿戴健康监测、植入式神经调控等临床应用中具有十分重要的实际价值。

附图说明

图1为本发明的水凝胶功能化柔性电子器件的制备原理示意图；

图2为本发明制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图3为本发明制得的水凝胶应变传感器对于人体脉搏的可穿戴监测结果；

图4为本发明实施例2制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图5为本发明实施例3制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图6为本发明实施例4制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图7为本发明实施例5制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图8为本发明实施例6制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线；

图9为本发明实施例7制得的水凝胶应变传感器的传感特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图1-9，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例1

本实施例的基于水凝胶的功能化柔性电子器件制备方法，包括以下步骤：

1)在玻璃片上以1000rpm的转速旋涂PDMS预聚液(PDMS单体与固化剂的体积比为20:1)30s，再于80℃的环境加热1h，固化后使用镊子将PDMS从玻璃片上揭下，得到PDMS薄膜；

2)将PDMS薄膜置于氧等离子体蚀刻机中(PE-25，Plasma Etch Inc.)，设置气压值为10，时间为2min，以提高本征疏水的PDMS薄膜表面的浸润性，利于功能性材料的沉积；

3)将PEDOT:PSS(Clevious^TM,PH1000,Heraeus)与丙三醇(5v/v％)、含氟表面活性剂(Capstone FS-30，1v/v％)混合制得PEDOT:PSS分散液，通过针头过滤器(孔径0.45μm)将其滴加于步骤2)所得PDMS薄膜表面，以3000rpm的转速旋涂30s，再于130℃的环境加热10min，使PEDOT:PSS在PDMS表面成膜；

4)采用旋涂法，在步骤3)所得沉积有功能性材料的PDMS薄膜背面涂布苯甲酮溶液(10wt％，溶于乙醇)，静置2min；

5)使用氮气将步骤4)中用于表面处理的苯甲酮溶液吹除，采用旋涂法，将水凝胶前体溶液涂布于处理的PDMS表面，聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶前体溶液的配比具体为：丙烯酰胺20wt％，交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.03wt％，热引发剂过硫酸铵0.1wt％，加速剂四甲基乙二胺0.1v/v％，余量为水；

6)将步骤5)所得体系置于紫外环境(波长365nm)中，水凝胶室温交联的同时，利用自由基光聚合反应，引发水凝胶与PDMS的互联键合，制得功能化水凝胶柔性电子器件；

图1为本发明的基于水凝胶的功能化柔性电子器件的制备方法的原理示意图，包括如下步骤：

1)采用旋涂法和加热固化法，制备PDMS薄膜；

2)采用氧等离子体蚀刻方法，处理步骤1)得到的PDMS薄膜；

下面以应变传感器为例，说明本发明的制备方法的具体实验过程以及效果，本发明的基于水凝胶的功能化柔性电子器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所制备贴片式水凝胶柔性电子器件两端通过导线与数字万用表相连，使用力学测试装置对贴片式水凝胶柔性电子器件(长度1cm)施加单向拉伸(沿贴片的长度方向)，拉伸速度为0.6mm/s，，观察并记录示波器所显示的电阻值变化，直至读数超过仪表量程(2GΩ)，停止拉伸；

(2)根据定义，器件所承受应变(ε)可表示为：

其中，L为水凝胶柔性电子器件拉伸后的长度，L₀为器件初始长度(即1cm)；

承受应变下，器件的相对电阻变化(ΔR/R₀)可表示为：

其中，R为水凝胶柔性电子器件的实时电阻，R₀为器件在无应变加载下的初始电阻；

(3)根据步骤(2)中公式，将步骤(1)中所记录万用表所检测的信号绘制为相对电阻变化-应变曲线；结果参见图2，该水凝胶柔性电子器件的电阻随应变的改变而变化，即实现了应变传感功能；

(4)可穿戴脉搏监测：使用酒精棉擦拭测试对象左手腕桡动脉上方皮肤，随后将连接测试电路的贴片式水凝胶柔性电子器件贴附于此处(使用胶带固定两端以保证紧密贴合)，保持环境安静，测试对象正常呼吸，观察并记录万用表所显示电阻变化；结果参见图3，该贴片式水凝胶柔性电子传感器可实现对静息状态下的脉搏的监测。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤5)中，水凝胶前体溶液的水凝胶为紫外交联的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，具体组成为：PEGDA20v/v％，光引发剂Irgacure 29590.2wt％，余量为水，其他的与实施例1的均相同。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤5)中，水凝胶前体溶液的水凝胶为紫外交联的明胶甲基丙烯酸酯(GelMA)，具体组成为：GelMA10wt％，光引发剂Irgacure 29590.2wt％，余量为水，其他的与实施例1的均相同。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤5)中，水凝胶前体溶液的水凝胶为紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)，具体组成为：甲基丙烯酸羟乙酯60v/v％，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯0.06v/v％，光引发剂Irgacure2959 0.2wt％，余量为水，其他的与实施例1的均相同。

实施例5

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤3)中，功能材料PEDOT:PSS的旋涂速度为1000rpm，其他的与实施例1的均相同。

实施例6

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤3)中，功能材料PEDOT:PSS的旋涂速度为500rpm，其他的与实施例1的均相同。

实施例7

本实施例与实施例1的区别之处在于，步骤3)中，功能材料PEDOT:PSS的旋涂速度为5000rpm，其他的与实施例1的均相同。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，省略了步骤2)，即没有经步骤2)的采用氧等离子体蚀刻方法处理步骤1)得到的PDMS薄膜，其他的与实施例1的均相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，省略了步骤4)，没有涂布苯甲酮溶液进行表面处理，其他的与实施例1的均相同。

将实施例2-4制得的柔性电子传感器件按实施例1的方法进行性能测试，水凝胶柔性电子器件在承受应变条件下的相对电阻变化(即传感特性曲线)分别如图4-6所示。可以看出，相对于利用PEGDA水凝胶(实施例2)、GelMA水凝胶(实施例3)制得传感器件较低的拉伸能力(最大可测应变分别均不足25％)，以及利用PHEMA水凝胶(实施例4)制得传感器件较低的灵敏度(对40％以下的应变无显著电阻变化)，利用PAAm水凝胶(实施例1)兼具了较佳的拉伸能力(最大可测应变约40％)与灵敏度，成为优选方案。

将实施例5-7制得的柔性电子传感器件按实施例1的方法进行性能测试，水凝胶柔性电子器件在承受应变条件下的相对电阻变化(即传感特性曲线)分别如图7-9所示。可以看出，相对于利用低旋涂速度(实施例5中的1000rpm、实施例6中的500rpm)制得柔性传感器件较低的灵敏度(实施例5对20％以下的应变无显著电阻变化、实施例6对70％以下的应变无显著电阻变化、)，以及高旋涂速度(实施例7中的5000rpm)制得柔性传感器件较低的拉伸能力(最大可测应变分别均不足12％)，利用合适旋涂速度(3000rpm，实施例1)制得电子器件兼具了较佳的拉伸能力(最大可测应变约40％)与灵敏度，成为优选方案。

通过对比例1-2所述方案制备柔性电子传感器件，发现：对比例1中，功能材料PEDOT:PSS无法在未经氧等离子体蚀刻处理的PDMS薄膜表面铺展，进而无法涂布成膜；对比例2中，未经苯甲酮溶液处理的PDMS表面无法与水凝胶形成共价键合，导致PDMS与水凝胶之间粘附较弱，相互脱落。因此，缺少氧等离子体蚀刻处理和苯甲酮溶液处理均无法实现器件制备。

通过上述实例，可以看出，本发明方法通过引入PDMS媒介层，实现了生物相容、功能化柔性电子器件的制备，实现了水凝胶柔性电子的功能拓展，且操作简便，适用于不同水凝胶材料，展现出了在可穿戴健康监测等临床应用中的光明前景。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种基于水凝胶的功能化柔性电子器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)采用旋涂法和加热固化法，制备PDMS薄膜；

2)将步骤1)得到的PDMS薄膜置于氧等离子体蚀刻机中，采用氧等离子体蚀刻方法，设置气压值为8-12，时间为1-3min，处理步骤1)得到的PDMS薄膜；

3)采用旋涂法与加热成膜法，将功能性材料通过针头过滤器滴加于步骤2)得到的氧等离子体蚀刻方法处理后的PDMS薄膜的表面，以2000-4000rpm的转速旋涂10-20s，再将其于120-140℃的环境加热5-15min，使所述功能性材料在PDMS的表面成膜，将功能性材料沉积于步骤2)得到的PDMS薄膜的表面，所述功能性材料包含导电聚合物，所述功能性材料为质量浓度为1-2％的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液；

4)采用旋涂法，在步骤3)所得到的沉积有功能性材料的PDMS薄膜的背面涂布苯甲酮溶液进行处理，所述苯甲酮溶液的质量浓度为5-15％，静置；

5)使用氮气将步骤4)中的苯甲酮溶液吹除，采用旋涂法，将水凝胶前体溶液涂布于经处理的PDMS表面，所述水凝胶前体溶液的水凝胶为紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯、紫外交联的聚乙二醇二丙烯酸酯、紫外交联的明胶甲基丙烯酸酯和室温交联的聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的混合物；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述PDMS薄膜的制备方法的具体过程为：在玻璃片上以500-2000rpm的转速旋涂PDMS预聚液20-40s，再于70-90℃的环境加热0.5-2h，固化后使用镊子将PDMS薄膜从玻璃片上揭下。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述PDMS预聚液由体积比为(10-30):1的PDMS单体与固化剂制备而成。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能性材料由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、丙三醇和含氟表面活性剂混合制得。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液的体积为100mL计，所述丙三醇的体积为2-8mL，所述含氟表面活性剂的体积为1-5mL。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述过滤器的孔径为0.1-0.5μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述紫外交联的聚甲基丙烯酸羟乙酯，包含如下组分：

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8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述紫外交联的聚乙二醇二丙烯酸酯，包含如下组分：

聚乙二醇二丙烯酸酯 10-30v/v％

光引发剂Irgacure 2959 0.1-0.5wt％

水余量。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述紫外交联的明胶甲基丙烯酸酯，包含如下组分：

明胶甲基丙烯酸酯 5-20wt％

光引发剂Irgacure 2959 0.1-0.5wt％

水余量。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述室温交联的聚丙烯酰胺，包含如下组分：

11.一种如权利要求1-10之一所述的制备方法得到的基于水凝胶的功能化柔性电子器件。