Cryogenic-environment resistant, highly elastic hybrid carbon foams for pressure sensing and electromagnetic interference shielding

材料科学 电磁屏蔽 复合材料 碳纳米管 电磁干扰 压力传感器 纳米复合材料 工程类 电子工程 机械工程
作者
Shu Zhu,Suping Peng,Zhe Qiang,Changhuai Ye,Meifang Zhu
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:193: 258-271 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.03.027
摘要

Elastic carbon foams are promising material candidates for various applications, including strain/pressure sensing and electromagnetic interference (EMI) shielding, but typically suffer from brittleness, low sensitivity, narrow pressure detection range, and poor performance stability. Herein, a facile and scalable method was demonstrated to fabricate carbon nanotube (CNT) embedded carbonized melamine foams (CNT/CMFs) by a direct pyrolysis process. The hybrid CNT/CMFs show tunable electrical conductivity while providing ultrahigh elasticity even under deep cryogenic conditions (−196 °C). An ultrahigh sensitivity (up to 103.24 kPa−1) and a broad pressure detection range (0–175 kPa) were achieved by the hybrid foam sensors, attributing to the hierarchical structures composed of a nanofibrous CNT layer and macropores. The foam-based sensors exhibit ultrahigh cryogenic-temperature resistance, which retains stable performance after immersing in liquid nitrogen for 36 h and experiencing 5000 cycles of repeated compression-release. Moreover, the CNT/CMFs show an exceptional EMI shielding effectiveness and a high specific shielding effectiveness of 6147.3 dB cm2 g−1 with an absorption-dominant shielding mechanism due to the highly porous structure. The cryogenic-temperature resistant CNT/CMFs with these superior strain/pressure sensing and EMI shielding performance are promising for their practical applications as wearable electronics operating in both mild and harsh environments.
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
奋斗书白发布了新的文献求助10
1秒前
yuki发布了新的文献求助10
2秒前
炎炎王其发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助赫连砖家采纳,获得10
3秒前
核桃应助ty采纳,获得10
8秒前
在水一方应助heiseyoumo0228采纳,获得10
10秒前
10秒前
13秒前
afli完成签到 ,获得积分0
14秒前
No发布了新的文献求助10
14秒前
脑洞疼应助123456采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
炎炎王其完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
GGBoy发布了新的文献求助10
22秒前
赫连砖家发布了新的文献求助10
23秒前
yaoyh_gc完成签到,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
WW发布了新的文献求助10
24秒前
学渣完成签到 ,获得积分10
27秒前
29秒前
LAST完成签到,获得积分10
29秒前
WW完成签到,获得积分20
31秒前
李嘉琪发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
哈哈发布了新的文献求助50
35秒前
舟舟完成签到 ,获得积分10
35秒前
安详三问发布了新的文献求助10
36秒前
体贴的青烟完成签到,获得积分10
38秒前
完美世界应助奋斗书白采纳,获得10
40秒前
酷炫的幻丝完成签到 ,获得积分10
41秒前
Fyyyy完成签到 ,获得积分10
41秒前
43秒前
43秒前
芳芳完成签到,获得积分10
43秒前
dodo给n20091223的求助进行了留言
49秒前
威武从寒完成签到,获得积分10
50秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Parametric Random Vibration 800
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 500
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 3865390
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3407651
关于积分的说明 10655334
捐赠科研通 3131763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1727282
邀请新用户注册赠送积分活动 832226
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 780189