A Wearable Strain Sensor Based on Electroconductive Hydrogel Composites for Human Motion Detection

材料科学 标度系数 纳米纤维素 复合材料 自愈水凝胶 韧性 压阻效应 软机器人 纳米复合材料 执行机构 计算机科学 纤维素 化学工程 高分子化学 医学 替代医学 病理 制作 人工智能 工程类
作者
Stephanie A. Fraser,Werner E. van Zyl
出处
期刊:Macromolecular Materials and Engineering [Wiley]
卷期号:307 (7) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/mame.202100973
摘要

Abstract Hydrogels are becoming the default platform for flexible electronic applications—specifically, strain sensors. But the simultaneous realization of compliance, robustness, and strain sensitivity required, using environmentally friendly materials, remains challenging. Here a series of poly(vinyl alcohol) (PVA)‐based biocomposite hydrogels, comprising variable quantities of nanocellulose and sodium alginate formed by freeze/thaw cycling, is reported. The results indicate that a hybrid hydrogel is prepared via the incorporation of conductive polypyrrole/bacterial nanocellulose composite material into the optimized PVA‐based hydrogel matrix (yield strength = 6.0 MPa, elastic modulus = 2.4 MPa, stretchability >384%). The resulting hybrid material exhibits remarkable toughness, nonlinear conformability, and piezoresistivity and demonstrates good strain sensitivity over a considerable range of deformation (<≈200% elongation, maximum gauge factor = 0.96). Moreover, the hybrid hydrogel is assembled into a wearable piezoresistive sensor capable of detecting large‐range human motion with high sensitivity, stability, and repeatability over a few repeated loading cycles. Thus, there is potential for the application of the conductive hybrid hydrogel in flexible electronics, such as wearable devices for health monitoring, soft robotics, and biomedical implants. Furthermore, the implementation of biocompatible polymers and renewable materials, amongst other green design principles, provides scope for the design of sustainable high performance materials.
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
DCT发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
keep发布了新的文献求助10
2秒前
leo发布了新的文献求助10
3秒前
在水一方应助自信的冬日采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
无语的乾完成签到 ,获得积分20
5秒前
6秒前
孤芳不自赏完成签到,获得积分10
7秒前
Kao应助ab采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
zho应助干净芷蕾采纳,获得10
10秒前
10秒前
leo关闭了leo文献求助
12秒前
12秒前
12秒前
深情安青应助噜噜噜噜噜采纳,获得30
14秒前
dengdeng发布了新的文献求助200
15秒前
Zita发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
小马同学完成签到,获得积分10
15秒前
复杂瑛完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
洋了个洋发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
春衫发布了新的文献求助10
22秒前
曾庆彬发布了新的文献求助50
22秒前
hhh发布了新的文献求助10
23秒前
田様应助keep采纳,获得10
23秒前
23秒前
小马同学发布了新的文献求助10
24秒前
洋了个洋完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
tongtong完成签到,获得积分10
25秒前
Wells发布了新的文献求助10
26秒前
27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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 7367337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975402
关于积分的说明 19081773
捐赠科研通 7011113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224527
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205060