Ion–Electron Dual-Conductive High-Performance PVA-Based Conductive Hydrogel for Wearable Strain Sensors

自愈水凝胶 材料科学 压阻效应 电阻率和电导率 电导率 极限抗拉强度 韧性 拉伤 可穿戴计算机 模数 压力(语言学) 稳健性(进化) 弹性模量 纳米技术 复合材料 导电体 机械负荷 电阻和电导 杨氏模量 应力-应变曲线 结晶 灵敏度(控制系统) 机械强度 电极 可穿戴技术
作者
Zheyun Cao,Zhuo Chen,Zisheng Li,Yuxin Zou,Jinglun Guo,Ruisheng Guo,Guoqiang Liu,Feng Zhou,Weimin Liu
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (4): 2598-2608 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsapm.5c03486
摘要

Current research on conductive hydrogels for flexible wearable sensors has attracted significant attention, yet their practical applications face limitations. The balancing of mechanical properties and electrical conductivity remains the central obstacle─existing hydrogels cannot simultaneously achieve high strength, high conductivity, and rapid response. Herein, we fabricate a poly(vinyl alcohol) (PVA)-based conductive hydrogel with an ionic-electronic dual-conduction network through a method combining dehydration-induced densification with synergistic crystallization and salting-out aggregation followed by rehydration. This hydrogel exhibits exceptional mechanical properties: tensile strength of 34.216 MPa, fracture strain of 402%, elastic modulus of 16.18 MPa, and toughness of 76.77 MJ m –3 . Simultaneously, it demonstrated high electrical conductivity (3.7514 S/m). As a strain sensor, the hydrogel achieves three-stage high sensitivity (GF = 3.08–4.12), millisecond-level response (198 ms), and 500 cycle stability. It successfully monitors multijoint human motions (neck, elbow, knee, etc.), generating real-time signals synchronized with physiological deformations. This study presents a significant advance in mitigating the long-standing trade-off between mechanical robustness and electrical performance in conductive hydrogels through a rational ion–polymer interaction design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
传奇3应助joe采纳,获得10
1秒前
Ankle完成签到 ,获得积分10
1秒前
ST发布了新的文献求助10
1秒前
dx3906发布了新的文献求助10
2秒前
yt发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
无心的傲柏完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
senli2018发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
pz发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Owen应助大白不白采纳,获得10
5秒前
飞快的凝云完成签到 ,获得积分10
6秒前
youli完成签到 ,获得积分10
6秒前
lingling00完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助李硕采纳,获得10
7秒前
kk发布了新的文献求助10
8秒前
背后灵寒发布了新的文献求助10
8秒前
伶俐猪完成签到 ,获得积分10
8秒前
华仔应助senli2018采纳,获得10
9秒前
爆米花应助ccc采纳,获得10
10秒前
10秒前
mBio完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
aoliao发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
大个应助王上渔采纳,获得10
14秒前
嬴渠梁完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
yue发布了新的文献求助10
15秒前
温柔的河水完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI6.2应助agony采纳,获得10
16秒前
李硕发布了新的文献求助10
16秒前
大白不白发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7576257
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9155841
关于积分的说明 19587093
捐赠科研通 7160306
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3264946
关于科研通互助平台的介绍 2430131
邀请新用户注册赠送积分活动 2255569