清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Flexible Sensing Materials with Polyrotaxane-Enabled Interfacial Modulation for Controlling Crack Evolution

材料科学 标度系数 联轴节(管道) 复合材料 导电体 弹性体 灵敏度(控制系统) 变形(气象学) 极限抗拉强度 压力(语言学) 消散 聚合物 粘附 断裂力学 拉伤 航程(航空) 能量(信号处理) 断裂(地质) 调制(音乐) 应变计 应变能释放率 结构工程 纳米技术 想象 应变能 机制(生物学) 弹性能 条状物 响应时间
作者
Mingdi Xiong,Xiang Fang,Qian Liu,Shengfei Hu,Qingting Liu,Xudong Fu,Chengcheng Xu,Rong Zhang
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsaelm.6c01763
摘要

Abstract To solve the inherent trade-off between sensitivity and detection range of flexible strain sensors, this study adopted an interfacial engineering strategy based on the dynamic sliding effect of polyrotaxane (PR). PR contains cyclodextrin rings that slide along the polymer backbone and move freely under external stress. This unique sliding structure effectively dissipates mechanical energy and relieves stress concentration during stretching, precisely regulating the initiation and propagation of microcracks in the conductive layer, restraining catastrophic crack expansion, and facilitating the formation of uniformly distributed mesh-like microcracks. Compared with PR-free PC and CC control systems, the PR-regulated PCC sample exhibits distinctly smaller crack spacing of 755 μm and conductive-island area of 33,024 μm2 at 50% tensile strain. Benefiting from such optimized microcrack architecture, the PCC sensor achieves a high gauge factor (GF) of 348.59 and a broad effective working strain range up to 287.68%. Meanwhile, N,N′-carbonyldiimidazole (CDI) serves as a coupling agent to construct a covalent-hydrogen-bond synergistic network among the conductive layer, PR and SEBS substrate, which further strengthens interfacial adhesion and improves overall structural stability in cooperation with the PR sliding effect. Owing to the dynamic sliding behavior of PR, the sensor delivers efficient energy dissipation, low hysteresis, and reliable electrical responses over 600 stretching cycles under diverse stretching rates from 10 to 100 mm/min. This study develops a universal design strategy for high-performance microcrack-type strain sensors based on PR dynamic regulation. The prepared sensor exhibits great application potential in biomedical monitoring, soft robotics, and human–machine interface fields.

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
迅速飞丹完成签到,获得积分10
刚刚
彩色的尔蝶完成签到,获得积分10
22秒前
sixers完成签到 ,获得积分10
25秒前
贪玩的梦容完成签到,获得积分10
26秒前
清爽的天川完成签到,获得积分10
38秒前
ZYP完成签到,获得积分10
1分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
合适蚂蚁完成签到,获得积分10
1分钟前
含蓄音响完成签到,获得积分10
1分钟前
开放蓝天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
机灵善斓完成签到,获得积分10
1分钟前
flyinthesky完成签到,获得积分10
1分钟前
HC完成签到,获得积分10
2分钟前
苹果思天完成签到,获得积分10
2分钟前
张晓祁完成签到,获得积分0
2分钟前
yueying完成签到,获得积分0
2分钟前
忐忑的烤鸡完成签到,获得积分10
2分钟前
Akim的应助被奔奔要早睡采纳,获得10
2分钟前
靓丽的小懒虫完成签到,获得积分10
2分钟前
愉快中蓝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小顾完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
如歌完成签到,获得积分10
2分钟前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
白雪完成签到,获得积分10
3分钟前
IgorLi完成签到,获得积分10
3分钟前
舒心的皮卡丘完成签到,获得积分10
3分钟前
兴奋的虔完成签到,获得积分10
3分钟前
直率的宛丝完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
xuanxuan发布了新的文献求助10
3分钟前
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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 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 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 8108744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516549
关于积分的说明 21503377
捐赠科研通 7685327
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3410941
关于科研通互助平台的介绍 2538277
邀请新用户注册赠送积分活动 2450898