Self-Healing and Highly Stretchable Gelatin Hydrogel for Self-Powered Strain Sensor

材料科学 自愈水凝胶 明胶 自愈 电解质 电池(电) 纳米技术 电极 光电子学 复合材料 功率(物理) 物理化学 病理 化学 高分子化学 物理 替代医学 医学 量子力学 生物化学
作者
Jie Wang,Fu Tang,Yue Wang,Qipeng Lu,Shuqi Liu,Lidong Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (1): 1558-1566 被引量:166
标识
DOI:10.1021/acsami.9b18646
摘要

Hydrogels that electronically respond to mechanical changes can be used as strain sensors. However, these systems usually require external power to convert changes in strain into electrical signals. Here, a self-powered strain sensor is developed based on a gelatin-based hydrogel and a galvanic cell. In the hydrogel matrix, hydrophobic interactions and hydrogen bonding between tannic acid and gelatin give the prepared hydrogel great potential for elongation (1600%). The hydrogel also has a rapid self-healing ability (within 0.65 s) and high self-healing efficiency (95%). The hydrogel operates as an efficient electrolyte material and forms a hydrogel battery when assembled with a thin layer of zinc and an air electrode. This device had excellent tolerance to large compressional strain without sacrificing open-circuit voltage. On the basis of this hydrogel battery, we fabricated a self-powered strain sensor by connecting the hydrogel battery to a fixed resistor to form a closed loop. By converting its chemical energy into electrical energy, the self-powered sensor efficiently converted resistance changes, caused by stretching or compression of the hydrogel, into changes in the voltage output signals without external power. Owing to the stretchability of the hydrogel, the self-powered sensor exhibited good response and flexibility. Self-healing and continuous cycling tests confirmed the long-term stability of the device. These properties suggest that our self-powered sensor has a potential for applications to portable and wearable electronic devices.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
GAPDH2097发布了新的文献求助10
1秒前
戴遇好完成签到 ,获得积分10
2秒前
渣155136完成签到,获得积分10
3秒前
小烦同学完成签到,获得积分10
4秒前
咖啡加盐发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
渣155136发布了新的文献求助10
5秒前
斯文败类应助志堂真辉采纳,获得10
6秒前
8秒前
634301059完成签到 ,获得积分10
9秒前
福尔摩曦发布了新的文献求助10
10秒前
是问完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
豆皮发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
疯狂的科研人完成签到 ,获得积分10
16秒前
maodou发布了新的文献求助10
17秒前
神说要有光完成签到 ,获得积分10
17秒前
知行合一发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
谢某某102097完成签到,获得积分10
20秒前
豆皮完成签到,获得积分20
22秒前
在水一方应助maodou采纳,获得10
22秒前
咖啡加盐完成签到,获得积分10
22秒前
佳佳发布了新的文献求助10
23秒前
萨格完成签到 ,获得积分10
25秒前
秋雪瑶应助阿黄采纳,获得10
25秒前
幸福果汁发布了新的文献求助10
25秒前
两栖玩家完成签到 ,获得积分10
27秒前
俊秀的跳跳糖完成签到,获得积分10
29秒前
小鱼鱼完成签到 ,获得积分10
32秒前
斯文败类应助wenllian采纳,获得10
32秒前
hwq123完成签到,获得积分10
33秒前
mojito完成签到 ,获得积分10
35秒前
啊就是地方就啊都是完成签到,获得积分10
35秒前
卡皮巴拉完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
Aspects of Babylonian Celestial Divination : The Lunar Eclipse Tablets of Enuma Anu Enlil 1010
Formgebungs- und Stabilisierungsparameter für das Konstruktionsverfahren der FiDU-Freien Innendruckumformung von Blech 1000
IG Farbenindustrie AG and Imperial Chemical Industries Limited strategies for growth and survival 1925-1953 800
The Illustrated History of Gymnastics 800
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 600
[Echocardiography and tissue Doppler imaging in assessment of haemodynamics in patients with idiopathic, premature ventricular complexes] 600
Prochinois Et Maoïsmes En France (et Dans Les Espaces Francophones) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2514919
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2161926
关于积分的说明 5537244
捐赠科研通 1881893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 936683
版权声明 564319
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 500040