Natural Glycyrrhizic Acid-Tailored Homogeneous Conductive Polyaniline Hydrogel as a Flexible Strain Sensor

聚苯胺 材料科学 自愈水凝胶 动态力学分析 导电聚合物 纳米纤维 纳米复合材料 标度系数 单体 化学工程 乙烯醇 超级电容器 复合材料 电化学 高分子化学 电极 聚合物 制作 工程类 病理 物理化学 医学 化学 替代医学 聚合
作者
Lianjie Zhao,Hao Zhang,Zhongkai Guo,Xia Yu,Xuewei Jiao,Min‐Hui Li,Jun Hu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (45): 51394-51403 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acsami.2c16129
摘要

Polyaniline (PANi) hydrogels often exhibit highly mechanical and electrochemical properties, which have received extensive attention in the fields of batteries, supercapacitors, and sensors. However, the shortcomings such as hydrophobicity and easy aggregation of PANi frequently result in deterioration of mechanical and electrochemical performance of PANi hydrogels. Here, a bifunctional natural product, glycyrrhizic acid (GL), is utilized to prepare the homogeneous conductive PANi hydrogel, because GL not only can assemble into supramolecular hydrogel as the biocompatible matrix but also can salinize aniline monomers to facilitate the polymerization in situ to form uniformly dispersed PANi within GL matrix. Accordingly, the resulting GL/PANi hydrogel shows the Tyndall effect caused by the nanoclusters entangled by nanofibers and exhibits an improved storage modulus G' (3.2 kPa) and loss modulus G″ (0.9 kPa), as well as the expected conductivity (0.17 S·m-1). In addition, the GL/PANi hydrogel is further reinforced by blending poly(vinyl alcohol) (PVA) for the required strength and stretchability as a flexible strain sensor. The results reveal that the obtained PVA/GL/PANi hydrogel has a fracture stress of 693 kPa at an elongation of 329%, with a fracture toughness of 82 MJ·m-3 and Young's modulus of 47.9 kPa. Its gauge factor (GF) is measured to be 2.5 at lower strain (<130%) and up to 4.3 at larger strain (>130%). This good sensitivity and sensing stability make the PVA/GL/PANi hydrogel effectively monitor relevant human motion detections. Our work provides an innovative strategy to manufacture the homogeneous conductive PANi hydrogel for high-performance soft 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
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
Ronnie发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助学医的小陈采纳,获得10
1秒前
1秒前
紫色水晶之恋应助林屿采纳,获得10
1秒前
小七发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Chen_Sam发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
zjq发布了新的文献求助10
4秒前
阳光的妙菱完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
cc应助liao采纳,获得10
6秒前
zcyuqing发布了新的文献求助10
6秒前
西江月发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
放大镜发布了新的文献求助10
9秒前
adfawf发布了新的文献求助10
10秒前
独特代桃发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
言言发布了新的文献求助10
10秒前
赘婿应助机智毛豆采纳,获得10
11秒前
小二郎应助虹虹采纳,获得10
11秒前
11秒前
乐观夜白发布了新的文献求助10
13秒前
KXQ发布了新的文献求助30
13秒前
阔达语儿完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Nankdream发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
15秒前
平平发布了新的文献求助10
15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
模型平均及其应用 900
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 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 7352738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963831
关于积分的说明 19043439
捐赠科研通 7001684
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221563
关于科研通互助平台的介绍 2385980
邀请新用户注册赠送积分活动 2202052