水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料。 水凝胶因其可注射性、 良好的组织相容性、 无毒副作用、 在生物体内可降解性、 环境敏感性广泛用于药物释控、 吸附材料、 仿生工程、 光纤传感、 组织工程、 智能穿戴等方面。 水凝胶的传感主要是随着外界环境因素的改变, 引起溶胀度的不同, 导致水分子填补凝胶内部孔洞的程度不同, 呈现出水凝胶整体折射率变化的过程。 为了研究不同的溶胀度对水凝胶折射率的影响, 以壳聚糖为原料, 以过硫酸铵, N,N-亚甲基双丙烯酰胺分别作为引发剂和交联剂, 与丙烯酸接枝反应, 在氮气的环境中以化学方式制备壳聚糖水凝胶。 通过设计测量结构、 搭建实验平台, 检测了壳聚糖水凝胶的溶胀特性并对凝胶的溶胀度进行了标定; 以卤钨灯作为光源, 通过光谱仪检测了壳聚糖水凝胶透射光谱; 运用光在介质面传播特性与光波的偏振性原理, 对壳聚糖水凝胶透射光谱进行分析, 研究了不同溶胀度下壳聚糖水凝胶折射率的变化规律, 发现了不同溶胀度下凝胶对不同波长光波的折射能力存在差异性; 通过对数据的处理, 计算了波长为400 nm时, 凝胶折射率随溶胀度变化的范围及灵敏度Q1。 通过对实验数据的拟合, 得出了壳聚糖水凝胶折射率对溶胀度、 波长的响应规律且拟合度较高, 为壳聚糖水凝胶在光学传感方面的应用提供了实验基础。 通过实验, 说明了壳聚糖水凝胶有着优秀的溶胀特性、 较宽的折射率变化范围及较高的灵敏度, 在智能穿戴、 仿真皮肤、 光学传感等领域的应用有一定的优势。