Eutectogel Electrodes with Self-powered Capability for Flexible Electrophysiological Sensor

材料科学 电极 导电体 电导率 三元运算 纳米技术 光电子学 自愈水凝胶 复合材料 微电子机械系统 佩多:嘘 电压 摩擦电效应 生物传感器 悬浮 韧性 导电聚合物 聚合物 电活性聚合物 结晶 电容 脆性 二氧化锡
作者
J H Xu,Meijun Liu,Yongchao Jiang,Ke Tang
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.6c01024
摘要

Conductive hydrogels possess remarkable advantages when employed as electrode materials for triboelectric nanogenerator (TENG)-based sensing applications. Nevertheless, hydrogel electrodes suffer from critical limitations under low-temperature environments, including increased brittleness and inferior self-healing capability, as well as conductivity degradation caused by the crystallization of free water within the gel matrix. To address these challenges, we developed a eutectogel electrode via rational design of a ternary polymerizable deep eutectic solvent, incorporating chitosan as a reinforcing and conductive secondary network, and integrating extensive hydrogen bonding interactions. The optimized eutectogel (CPD) exhibited a toughness of 0.25 MJ m –3, a conductivity of 0.25 mS cm –1, and rapid self-healing ability. Notably, it retained 92% of its room-temperature conductivity, and its mechanical properties remained nearly unchanged at −80 °C. The assembled CPD-TENG generated an open-circuit voltage of 1.3 V in a single electrode mode at room temperature and maintained 1.2 V at −80 °C, which significantly surpassed the low-temperature stability of conventional hydrogel-based TENGs. Moreover, the CPD-TENG-based sensor with self-powered capacity could precisely monitor joint movements, facial expressions, and human locomotion at both room temperature and −20 °C. Overall, this work provides a feasible strategy for developing reliable self-powered sensors for extreme low-temperature applications.
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
大模型应助社恐小魏采纳,获得10
刚刚
黑色天空完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
Jason发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
朴素如之发布了新的文献求助10
3秒前
edwin应助一蓑烟雨采纳,获得30
3秒前
今天也要开心Y完成签到,获得积分10
3秒前
ler发布了新的文献求助10
4秒前
dongdong完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wjj119完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
euphoria完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科目三应助吐个泡泡采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助南翔彬采纳,获得10
5秒前
落后悟空完成签到,获得积分10
5秒前
认真幼萱发布了新的文献求助30
5秒前
SeaShine677完成签到,获得积分10
5秒前
Zebra完成签到,获得积分10
6秒前
张巨锋发布了新的文献求助20
6秒前
LLL发布了新的文献求助10
6秒前
样子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
陶醉紫夏完成签到,获得积分10
6秒前
科研互通完成签到,获得积分10
7秒前
Jasper应助单薄的从彤采纳,获得10
7秒前
初景应助吴迪采纳,获得20
7秒前
小帅完成签到,获得积分10
7秒前
coolru发布了新的文献求助10
7秒前
willward应助甜甜的小伙采纳,获得10
7秒前
suai完成签到,获得积分10
8秒前
忧郁的汉堡完成签到,获得积分10
8秒前
3089ggf完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
英勇水云发布了新的文献求助10
8秒前
8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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
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 7305694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8923793
关于积分的说明 18905337
捐赠科研通 6968710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212279
关于科研通互助平台的介绍 2381011
邀请新用户注册赠送积分活动 2189709