Dual-Responsive Starch Hydrogels via Physicochemical Crosslinking for Wearable Pressure and Ultra-Sensitive Humidity Sensing

材料科学 自愈水凝胶 湿度 戊二醛 相对湿度 纳米技术 化学 高分子化学 色谱法 热力学 物理
作者
Zi Li,Jinhui Zhu,Zixuan Wang,Hao Hu,Tian Zhang
出处
期刊:Sensors [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:25 (16): 5006-5006 被引量:7
标识
DOI:10.3390/s25165006
摘要

Flexible hydrogel sensors demonstrate emerging applications, such as wearable electronics, soft robots, and humidity smart devices, but their further application is limited due to their single-responsive behavior and unstable, low-sensitivity signal output. This study develops a dual-responsive starch-based conductive hydrogel via a facile “one-pot” strategy, achieving mechanically robust pressure sensing and ultra-sensitive humidity detection. The starch-Poly (2,3-dihydrothieno-1,4-dioxin)-poly (styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)-glutaraldehyde (SPG) hydrogel integrates physical entanglement and covalent crosslinking to form a porous dual-network architecture, exhibiting high compressive fracture stress (266 kPa), and stable electromechanical sensitivity (ΔI/I0, ~2.3) with rapid response (0.1 s). In its dried state (D-SPG), the film leverages the starch’s hygroscopicity for humidity sensing, detecting minute moisture changes (ΔRH = 6.6%) within 120 ms and outputting 0.4~0.5 (ΔI/I0) signal amplitudes. The distinct state-dependent responsiveness enables tailored applications: SPG monitors physiological motions (e.g., pulse waves and joint movements) via conformal skin attachment, while D-SPG integrated into masks quantifies respiratory intensity with 3× signal enhancement during exercise. This work pioneers a sustainable candidate for biodegradable flexible electronics, overcoming trade-off limitations between mechanical integrity, signal stability, and dual responsiveness in starch hydrogels through synergistic network design.
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
1秒前
2秒前
搜集达人的应助被平凡之路采纳,获得10
2秒前
muchenyu发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
xxwyz发布了新的文献求助10
5秒前
情怀的应助被daytoy采纳,获得10
5秒前
6秒前
Vgod发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
凯七完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
超级的茗完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
佳大王完成签到,获得积分10
9秒前
muchenyu完成签到,获得积分10
9秒前
君为臣纲的应助被ww采纳,获得10
9秒前
天天的应助被沉静邢采纳,获得10
10秒前
Feng发布了新的文献求助20
10秒前
CodeCraft的应助被look采纳,获得10
11秒前
small完成签到,获得积分10
11秒前
无极微光的应助被不会取名字采纳,获得20
11秒前
12秒前
12秒前
榕树完成签到,获得积分10
12秒前
江城闲鹤发布了新的文献求助200
12秒前
江城闲鹤发布了新的文献求助10
12秒前
江城闲鹤发布了新的文献求助10
12秒前
深情安青的应助被海峰荣采纳,获得10
12秒前
心行发布了新的文献求助10
13秒前
Ava的应助被xnz采纳,获得10
13秒前
星辰大海的应助被Miya采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
xxwyz完成签到,获得积分10
14秒前
江城闲鹤发布了新的文献求助10
15秒前
daytoy发布了新的文献求助10
16秒前
坚强冰枫的应助被LY采纳,获得10
16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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8037823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9473223
关于积分的说明 21264635
捐赠科研通 7607167
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390474
关于科研通互助平台的介绍 2522245
邀请新用户注册赠送积分活动 2427871