Solvent-induced in-situ self-assembly lignin nanoparticles to reinforce conductive nanocomposite organogels as anti-freezing and anti-dehydration flexible strain sensors

材料科学 化学工程 纳米复合材料 溶剂 纳米颗粒 自愈水凝胶 蒸发 动态力学分析 纳米技术 聚合物 高分子化学 复合材料 化学 有机化学 热力学 物理 工程类
作者
Yufan Feng,Jie Yu,Dan Sun,Wenfeng Ren,Changyou Shao,Run‐Cang Sun
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:433: 133202-133202 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133202
摘要

Despite the remarkable progress in efforts to fabricate flexible and wearable sensors based on the conductive hydrogels has been witnessed in recent years, the traditional conductive hydrogels still suffer from poor mechanical properties and intrinsic instability owing to the inevitable freeze at low temperature and water evaporation at room temperature, severely limiting their practical applications. Herein, we developed a robust and conductive lignin-based nanocomposite organogel with extreme temperature tolerance and long-lasting moisture, which is prepared in a binary-solvent system composed of dimethyl sulfoxide (DMSO) and water. Notably, the incorporation of DMSO/H2O binary solvent facilitates the transformation from lignin macromolecules into nanoparticles by self-assembly method, leading to the significant mechanical reinforcement of the obtained polyvinyl alcohol-lignin nanoparticle (PVA-LN) organogel. Meanwhile, the formation of a large amount of hydrogen bonds between DMSO and water molecules prevented the generation of ice crystals, and the water evaporation was hindered simultaneously. Thus, the PVA-LN organogel exhibited incredible freezing tolerance (-80 °C) and remarkable long-lasting moisture (88% weight retention after 7 days), remaining stable mechanical flexibility and electrical conductivity in a wide temperature range. In addition, profited from the high strain sensitivity, fast response time, and excellent stability, the PVA-LN organogels were applicable to be assembled into flexible strain sensors to detect large human motions and subtle physiological signals even at extreme environments. It is envisioned that this work opens up a new prospect for the design of the stretchable biomass-based hydrogels with strain-sensitive properties for potential applications in flexible wearable electronics and healthcare monitoring in a broad temperature range.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
7秒前
zyl完成签到,获得积分10
15秒前
zh完成签到 ,获得积分10
16秒前
花海完成签到,获得积分10
17秒前
快乐的花果山完成签到 ,获得积分10
30秒前
yiqifan完成签到,获得积分10
30秒前
陈醋塔塔完成签到,获得积分10
34秒前
回首不再是少年完成签到,获得积分10
46秒前
53秒前
胖胖橘完成签到 ,获得积分10
55秒前
冰释之川完成签到 ,获得积分10
57秒前
多边形完成签到 ,获得积分10
57秒前
59秒前
tianliyan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nicheng完成签到 ,获得积分0
1分钟前
绵羊完成签到,获得积分10
1分钟前
燕晓啸完成签到 ,获得积分0
1分钟前
李博士完成签到,获得积分10
1分钟前
wangeil007完成签到,获得积分10
1分钟前
turbidwind完成签到 ,获得积分10
1分钟前
诸葛书虫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
燕山堂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
林利芳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
合适的道之完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yszyy23完成签到 ,获得积分10
2分钟前
莫冰雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
tx发布了新的文献求助30
2分钟前
宋芽芽u完成签到 ,获得积分10
2分钟前
烟花应助燈火入眉灣采纳,获得10
2分钟前
活泼的匕完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xianglily完成签到 ,获得积分10
3分钟前
蓝天小小鹰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Tattie完成签到 ,获得积分10
3分钟前
潇洒的语蝶完成签到 ,获得积分10
3分钟前
999hans完成签到 ,获得积分0
3分钟前
ghan完成签到 ,获得积分10
3分钟前
枫枫829完成签到 ,获得积分10
3分钟前
orixero应助simpleblue采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2473655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138808
关于积分的说明 5450857
捐赠科研通 1862817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926240
版权声明 562817
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495463