3D-Printed Auxetic Ionic Hydrogels with Moisture Retention and High Sensitivity for Sustainable Wearable Sensing

自愈水凝胶 水分 可穿戴计算机 3d打印 灵敏度(控制系统) 辅助 3D打印 离子键合 化学工程 保水性 材料科学 可穿戴技术 化学 纳米技术 复合材料 高分子化学 环境科学 计算机科学 生物医学工程 离子 工程类 有机化学 土壤科学 电子工程 土壤水分 嵌入式系统
作者
Lanlan Dong,Yi Ru,Xinxin Gao,Ru Jia,Jing Wang,Wurikaixi Aiyiti,Cijun Shuai
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.5c00238
摘要

Conductive hydrogels face challenges in maintaining environmental and mechanical stability for practical sensor applications. In this study, a long-term, stable, and highly sensitive ionically conductive hydrogel was developed via a synergistic dual-humectant strategy: glycerol suppressed ice nucleation through hydrogen-bond competition, while LiCl provided dynamic water sorption. This synergy enables unprecedented stability─remaining unfrozen at -60 °C and retaining 70% moisture over 35 days at 25 °C. The hydrogel exhibits exceptional stretchability (1270% strain) and adhesion (60 kPa) through combined physical/covalent interactions. A three-dimensional (3D)-printed porous architecture enhances sensitivity, achieving a gauge factor of 32 (3 × higher than nonporous hydrogel). In particular, the auxetic-structured conductive hydrogel─when used as a wearable device─demonstrated an accurate recognition ability in detecting limb and subtle movements (including speech). These properties position the hydrogels as promising candidates for fabricating flexible wearable sensors with enhanced sensitivity and environmental sustainability.

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
风中的哈密瓜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
热情醉山完成签到,获得积分10
1秒前
脑残骑士老张完成签到,获得积分10
2秒前
nishuihan完成签到,获得积分10
2秒前
John完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
英姑应助SUNYAOSUNYAO采纳,获得10
2秒前
yiya123完成签到,获得积分10
2秒前
qiuqiumao完成签到,获得积分10
2秒前
语雪完成签到,获得积分10
3秒前
缓慢夜梦完成签到 ,获得积分10
3秒前
JamesPei应助zz采纳,获得10
3秒前
健忘蓝血完成签到,获得积分10
3秒前
李健应助木子采纳,获得10
3秒前
月光完成签到,获得积分10
3秒前
安尔完成签到 ,获得积分10
3秒前
帅气的绿凝完成签到,获得积分10
3秒前
橡木wll发布了新的文献求助10
4秒前
瓜瓜完成签到 ,获得积分10
5秒前
渴望者发布了新的文献求助10
5秒前
zxc完成签到,获得积分10
6秒前
我是猫完成签到,获得积分10
6秒前
高高手完成签到,获得积分10
6秒前
youxiu1112完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
molihuakai应助liupangzi采纳,获得10
7秒前
WZH完成签到,获得积分10
7秒前
嘻嘻不嘻嘻完成签到,获得积分10
7秒前
yimei完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
认真的雪完成签到,获得积分10
8秒前
柒号完成签到,获得积分10
9秒前
御风甜咖啡完成签到,获得积分10
9秒前
stt完成签到 ,获得积分10
9秒前
万能图书馆应助zxc采纳,获得10
9秒前
9秒前
杨嘉璐完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251346
关于积分的说明 17553310
捐赠科研通 5495216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898240
邀请新用户注册赠送积分活动 1875047
关于科研通互助平台的介绍 1716254