Stratum Corneum‐Inspired Zwitterionic Hydrogels with Intrinsic Water Retention and Anti‐Freezing Properties for Intelligent Flexible Sensors

自愈水凝胶 角质层 材料科学 保水性 地层 化学工程 复合材料 纳米技术 高分子化学 土壤科学 岩土工程 医学 环境科学 病理 工程类 土壤水分
作者
Meng Wu,Chenyu Qiao,Peng‐Fei Sui,Jing‐Li Luo,Zuoli Li,Yi Cao,Renjun Pei,Xuwen Peng,Hongbo Zeng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202422755
摘要

Abstract Hydrogels, which mimic the properties of natural tissues, are essential for flexible electronics in human‐machine interfaces (HMIs). However, traditional hydrogels suffer from dehydration, compromising stability and functionality. To address this issue, a stratum corneum‐inspired, water‐retaining hydrogel is developed using hygroscopic polymers and bound water. Three types of hydrophilic monomers (non‐ionic, mono‐ionic, and zwitterionic) are explored, with polyzwitterions, particularly N,N‐dimethyl (acrylamidopropyl) ammonium propane sulfonate (DMAAPS), forming a quasi‐hydrogel that retains the softness and flexibility of conventional hydrogels. Water acts as a plasticizer, enhancing polymer chain mobility and reducing stiffness. The DMAAPS hydrogel maintains 100% weight retention under specific humidity conditions and shows skin‐like softness across a wide humidity range. The Young's modulus increases from 54 to 118 kPa as relative humidity decreases from 80% to 40%. The absence of free water confers intrinsic anti‐freezing properties. A triple crosslinking mechanism and conductive polymers endow the hydrogel with stretchability (> 2000%), toughness, elasticity, self‐healing, and stable sensing capabilities. The hydrogel functions as an excellent flexible sensor for real‐time, sensitive detection of human motion and physiological signals. An intelligent handwriting recognition platform with high accuracy is also established using double‐channel signal collection and machine learning algorithms, offering insights for next‐generation durable, biomimetic, and smart HMIs.
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
iNk应助猛犸象冲冲冲采纳,获得10
刚刚
Autin完成签到,获得积分0
1秒前
mariawang发布了新的文献求助10
1秒前
王旭东完成签到 ,获得积分10
2秒前
运敬完成签到 ,获得积分10
3秒前
7秒前
乔乔完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
归尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
上官若男应助geather采纳,获得10
10秒前
拾柒完成签到,获得积分10
11秒前
刻苦如豹发布了新的文献求助10
11秒前
离线完成签到 ,获得积分10
13秒前
serendipity完成签到 ,获得积分10
14秒前
桐桐应助安详的惜梦采纳,获得10
18秒前
巴拉巴拉巴拉拉完成签到,获得积分10
21秒前
YOLO完成签到 ,获得积分10
26秒前
我剑也未尝不利应助Nancy采纳,获得20
28秒前
薇薇安完成签到,获得积分10
29秒前
端庄的魔镜完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
归尘发布了新的文献求助10
31秒前
晨曦完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
36秒前
颗粒完成签到,获得积分10
38秒前
Niniiii应助可爱败采纳,获得10
38秒前
feige完成签到 ,获得积分10
43秒前
wehcoder发布了新的文献求助10
43秒前
胡雅琴完成签到,获得积分10
44秒前
HH完成签到,获得积分10
50秒前
六步郎完成签到 ,获得积分10
50秒前
51秒前
田様应助jcae123采纳,获得10
51秒前
Werner完成签到 ,获得积分10
52秒前
去有风的地方完成签到 ,获得积分10
52秒前
SciGPT应助豆豆采纳,获得10
52秒前
给我个二硫碘化钾完成签到,获得积分10
53秒前
linn完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779459
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324973
关于积分的说明 10220692
捐赠科研通 3040129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668576
邀请新用户注册赠送积分活动 798728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758522