Fully Polymeric Conductive Hydrogels with Low Hysteresis and High Toughness as Multi‐Responsive and Self‐Powered Wearable Sensors

材料科学 自愈水凝胶 磁滞 韧性 可穿戴计算机 自愈 导电体 可穿戴技术 纳米技术 复合材料 高分子化学 计算机科学 嵌入式系统 医学 物理 替代医学 病理 量子力学
作者
Weiyi Wang,Pengshan Guo,Xin Liu,Meijun Chen,Jinghua Li,Zhigang Hu,Guangda Li,Chang Qi,Kunming Shi,Xinling Wang,Kun Lei
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (32) 被引量:141
标识
DOI:10.1002/adfm.202316346
摘要

Abstract High mechanical strength, excellent toughness, low hysteresis, and robust resilience are of great importance for stretchable conductive hydrogels (CHs) to heighten their reliabilities for self‐powered sensing applications. However, it still remains challenging to simultaneously obtain the mutually exclusive performances. Herein, an intrinsically conductive and adhesive hydrogel is fabricated by one‐step radical polymerization of acrylamide (AAm), three hydroxy groups together clustered‐N‐[tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide (THMA), and cationic 1‐Butyl‐3‐Vinylimidazolium Bromide (ILs) dissolved in core‐shell structurally dispersed PEDOT:PSS (PP) solution. Owing to abundant clustered hydrogen bonds, electrostatic interactions between PILs chains and anionic PSS shells, and polymer chain entanglements, the CHs feature superior mechanical properties with a high tensile strength (0.25 MPa), fracture strain (1015%), fracture toughness (1.22 MJ m ‐3 ), fracture energy of 36.5 kJ m ‐2 and extremely low hysteresis (5%), and display excellent resilience and fatigue resistance. As a result, the CHs indicate excellent sensing properties with a gauge factor up to 10.46, a broad sensing range of strain (1‐900%) and pressure (0.05‐100 kPa), and fast responsive rate, thus qualifying for monitoring reliably and accurately large and tiny human movements in daily life. Moreover, the hydrogel‐assembled triboelectric nanogenerators (TENGs) exhibit excellent and stable electrical output performances, which are greatly promising in self‐powered flexible wearable electronics.
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
1秒前
1秒前
LRRRrRT发布了新的文献求助20
2秒前
nidie发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
司纤户羽发布了新的文献求助10
6秒前
共享精神应助平常的念柏采纳,获得10
7秒前
ontheway发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
深情安青应助xxlhp采纳,获得10
8秒前
王娜完成签到,获得积分10
10秒前
坚定的诗双完成签到,获得积分10
10秒前
科研二号完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
nidie完成签到,获得积分10
14秒前
simon完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
ralph_liu发布了新的文献求助10
18秒前
上官若男应助ller采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
nihao世界发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
GM发布了新的文献求助10
22秒前
我是老大应助Kirasummer采纳,获得10
23秒前
雾见春完成签到 ,获得积分10
23秒前
简单幸福发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
司纤户羽发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
28秒前
雨天完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
hhh发布了新的文献求助10
31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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310127
关于积分的说明 17764473
捐赠科研通 5619452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925834
邀请新用户注册赠送积分活动 1902723
关于科研通互助平台的介绍 1763761