Healable Strain Sensor Based on Tough and Eco-Friendly Biomimetic Supramolecular Waterborne Polyurethane

材料科学 聚氨酯 韧性 自愈 弹性体 聚合物 复合材料 极限抗拉强度 可伸缩电子设备 压阻效应 智能材料 变形(气象学) 超分子化学 柔性电子器件 数码产品 纳米技术 分子 病理 物理化学 有机化学 化学 替代医学 医学
作者
Zongxu Liu,Wei Guo,Wenyan Wang,Zijian Guo,Yao Lai-feng,Ying Xue,Qing Liu,Qiuyu Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (4): 6016-6027 被引量:76
标识
DOI:10.1021/acsami.1c21987
摘要

Stretchable sensors are essential for flexible electronics, which can be made with polymer elastomers as the matrix. The main challenge in producing practical devices is to obtain polymers with mechanical stability, eco-friendliness, and self-healing properties. Herein, we introduce urea bonds and 2-ureido-4[1H]-pyrimidinone (UPy) to synthesize tailored waterborne polyurethanes (WPU-UPy-x) with a hierarchical hydrogen bond (H-bond). Accordingly, sound tensile performance (strength: 53.33 MPa, toughness: 128.97 MJ m-3), satisfying deformation recovery, and good self-healing capability of the WPU-UPy-x film are demonstrated. With atomic force microscope characterization, we find that UPy groups contribute to the highly improved microphase separation of WPU-UPy-x, responsible for good mechanical properties. As a proof of concept, a strain sensor is successfully configured, thanks to the good interfacial interactions between the polyurethane matrix and the Ti3C2Tx MXene conductive filler, which features sensitive and stable performance for monitoring diverse human and mechanical motions. Intriguingly, this sensor is capable of self-healing after cutting and displays well-retained sensitivity to detect the stretched signal. The as-proposed design concept for healable and sensitive strain sensors can shed light on future wearable electronics.
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
如意2023发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
共享精神应助陆木子采纳,获得100
刚刚
Owen应助健康的小鸽子采纳,获得10
刚刚
对白完成签到,获得积分10
1秒前
Angel完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
涛哥来科研完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
今后应助是非采纳,获得10
5秒前
李致伟发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
共享精神应助byr采纳,获得10
5秒前
XIEYIHAN发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
yyyb完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
10秒前
Bingo发布了新的文献求助10
10秒前
112233445566发布了新的文献求助10
10秒前
大溺发布了新的文献求助10
11秒前
深情安青应助苗条秋荷采纳,获得10
11秒前
圆圆完成签到,获得积分10
11秒前
若宫伊芙发布了新的文献求助30
11秒前
你好发布了新的文献求助10
13秒前
打打应助雪白的化蛹采纳,获得10
13秒前
小朱同志完成签到,获得积分10
13秒前
ex发布了新的文献求助50
13秒前
张琴英发布了新的文献求助10
13秒前
Hello应助李致伟采纳,获得10
14秒前
14秒前
yyyb发布了新的文献求助20
14秒前
圆圆发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7218764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8849482
关于积分的说明 18675091
捐赠科研通 6875856
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3186063
关于科研通互助平台的介绍 2348778
邀请新用户注册赠送积分活动 2160172