Hypersensitized Strain Sensors Based on Conductive Hydrogels with Excellent Conductivity and Good Mechanical Properties

自愈水凝胶 标度系数 材料科学 导电体 电导率 聚乙烯醇 复合数 复合材料 纳米技术 高分子化学 化学 制作 医学 病理 物理化学 替代医学
作者
Han Wu,Qian Zhao,Yunhong Liang,Lei Ren,Luquan Ren
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (14): 4425-4437 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.1c07390
摘要

As the essential substrates for the manufacture of flexible electronic devices, conductive hydrogels have shown great potential in the fields of flexible strain sensors, wearable devices, and electronic skin. However, their application is greatly limited by the poor mechanical properties, low conductivity, and sensitivity. In this work, we present a facile approach for preparing sensitive hydrogel-based sensors with stretchability, excellent conductivity, and suitability for detecting small strains by reducing silver particles through aqueous in situ reduction on the surface of lignosulfonate/polyvinyl alcohol composite hydrogels. The resulting hydrogel shows an excellent conductivity of 3300 S·m–1 and the tensile stress and strain at a break are 0.91 MPa and 380%, respectively. Furthermore, the conductive hydrogel exhibits high sensitivity (a gauge factor of 33.81 at 0–20% strain), linearity (R2 = 0.9952), fast response (<20 ms), and good durability (100 cycles). The sensing mechanism of a conductive hydrogel is analyzed to be the generation and recovery of microcracks in the silver layer. The strain sensors composed of conductive hydrogels demonstrate superior sensing performance by detecting subtle vibrations, human pulses, and tiny phonations of different persons. Therefore, it is believed that the conductive hydrogel has great potential applications in human activity monitoring and soft robotics.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
懒大王完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
管郅冲发布了新的文献求助10
2秒前
Riggs_蹊应助沈沈采纳,获得10
2秒前
孤独天奇完成签到,获得积分10
3秒前
小辉辉完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
SciGPT应助Tmp采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
ccc完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
务实亦云发布了新的文献求助10
5秒前
xiaowang完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
半柚发布了新的文献求助10
7秒前
xyy完成签到,获得积分10
7秒前
YY完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
挚缘发布了新的文献求助10
9秒前
超级的金毛完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
标致贞发布了新的文献求助10
10秒前
自渡完成签到 ,获得积分10
11秒前
美好水池发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
在水一方应助能干筝采纳,获得10
12秒前
打打应助eterny采纳,获得10
13秒前
满意的碧蓉完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
15秒前
王大卫完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI5应助半柚采纳,获得10
16秒前
16秒前
管郅冲完成签到,获得积分10
16秒前
跳跃的迎荷完成签到 ,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
郭京京发布了新的文献求助10
17秒前
李爱国应助挚缘采纳,获得10
17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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4691256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4062858
关于积分的说明 12562407
捐赠科研通 3760749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2077082
邀请新用户注册赠送积分活动 1105722
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 984321