Carbon nanotubes reinforced hydrogel as flexible strain sensor with high stretchability and mechanically toughness

材料科学 自愈水凝胶 复合材料 碳纳米管 韧性 极限抗拉强度 弯曲 纳米复合材料 标度系数 纳米技术 制作 高分子化学 医学 病理 替代医学
作者
Xia Sun,Zhihui Qin,Lei Ye,Haitao Zhang,Qingyu Yu,Xiaojun Wu,Junjie Li,Fanglian Yao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:382: 122832-122832 被引量:526
标识
DOI:10.1016/j.cej.2019.122832
摘要

Flexible strain sensors have attracted much attention for their applications in human–machine interactions and personal health monitoring. However, fabricating strain sensors based on hydrogels with high stretchability and tensile strength simultaneously still remains a challenge due to the intrinsic brittleness of conventional hydrogel. In this study, a conductive nanocomposite hydrogel comprised of oxidized multi-walled carbon nanotubes (oxCNTs) and polyacrylamide (PAAm) is developed. In the PAAm-oxCNTs hydrogel, the oxCNTs is uniformly dispersed in the presence of gelatin via the hydrogen bonding. The chemical cross-linked PAAm is the main network structure of the hydrogel. Besides, the physical interactions between the oxCNTs, gelatin and PAAm chains contributed to the high performance of the hydrogel as well. The obtained hydrogel integrates satisfactory stretchability (sensing range >700%), high tensile strength (0.71 MPa), good recovery efficiency (90%) and superior sensing abilities. Furthermore, the PAAm-oxCNTs hydrogel exhibits excellent strain sensitivity (Gauge factor = 3.39 at 250–700% strain), fast response (300 ms) and superb durability (over 300 cycles) due to the conductive pathways formed by oxCNTs. The prepared strain sensors could detect both large and subtle human movements (e.g., elbow rotation, wrist bending knee bending, swallowing and phonation) via stable and repeatable electrical signals, indicating their potential applications in human–machine interactions and personal health monitoring.
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
李健的粉丝团团长应助nav采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
隐形曼青应助天才小张采纳,获得10
4秒前
叶子发布了新的文献求助10
4秒前
凡千灵溪完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
摩天轮应助_Forelsket_采纳,获得50
8秒前
dnn发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
鳗鱼鞋垫发布了新的文献求助10
9秒前
北忆完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
丘比特应助奇异果熊猫人采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
XLU发布了新的文献求助10
13秒前
伊yan发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
accept发布了新的文献求助10
15秒前
shuang发布了新的文献求助10
15秒前
摩天轮应助cen钱采纳,获得20
17秒前
wanci应助叶子采纳,获得10
17秒前
思源应助贾方硕采纳,获得10
18秒前
19秒前
田様应助XLU采纳,获得10
20秒前
小肥羊发布了新的文献求助10
20秒前
等于几都行完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
于子超完成签到,获得积分10
23秒前
能干筝完成签到,获得积分10
24秒前
芝士完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
27秒前
蓝天发布了新的文献求助10
29秒前
专注的沧海完成签到,获得积分10
29秒前
嘉心糖应助美好斓采纳,获得30
29秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
晨曦hm完成签到 ,获得积分10
30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 7367259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975338
关于积分的说明 19081531
捐赠科研通 7011017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224340
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 2205058