Highly viscoelastic, stretchable, conductive, and self-healing strain sensors based on cellulose nanofiber-reinforced polyacrylic acid hydrogel

材料科学 纳米纤维 聚丙烯酸 自愈 复合材料 分散剂 自愈水凝胶 极限抗拉强度 碳纳米管 聚合物 复合数 高分子化学 色散(光学) 病理 替代医学 医学 物理 光学
作者
Yue Jiao,Kaiyue Lu,Ya Lu,Yiying Yue,Xinwu Xu,Huining Xiao,Jian Li,Jingquan Han
出处
期刊:Cellulose [Springer Science+Business Media]
卷期号:28 (7): 4295-4311 被引量:167
标识
DOI:10.1007/s10570-021-03782-1
摘要

Conductive and self-healing hydrogels are among the emerging materials that mimic the human skin and are important due to their probable prospects in soft robots and wearable electronics. However, the mechanical properties of the hydrogel matrix limit their applications. In this study, we developed a physicochemically dual cross-linked chemically modified-cellulose nanofibers-carbon nanotubes/polyacrylic acid (TOCNF-CNTs/PAA) hydrogel. The TOCNFs acted both as a nanofiller and dispersant to increase the mechanical strength of the PAA matrix and break the agglomerates of the CNTs. The final self-healing and conductive TOCNF-CNTs/PAA-0.7 (mass ratio of CNTs to AA) hydrogel with a uniform texture exhibited highly intrinsic stretchability (breaking elongation to ca. 850%), enhanced tensile properties (ca. 59 kPa), ideal conductivity (ca. 2.88 S m− 1) and pressure sensitivity. Besides, the composite hydrogels achieved up to approximately 98.36% and 99.99% self-healing efficiency for mechanical and electrical properties, respectively, without any external stimuli. Therefore, the as-designed multi-functional self-healing hydrogels, combined with stretching, sensitivity, and repeatability, possess the ability to monitor human activity and develop multifunctional, advanced, and commercial products such as wearable strain sensors, health monitors, and smart robots.
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
WeirLiu完成签到,获得积分20
1秒前
晶晶完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
永远清醒完成签到 ,获得积分10
1秒前
汉堡包应助吴军霄采纳,获得10
2秒前
3秒前
Plasmacas完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
犹豫大树完成签到,获得积分10
4秒前
Duolalala发布了新的文献求助10
4秒前
失眠的冬易完成签到 ,获得积分10
4秒前
yyy发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
星空物语发布了新的文献求助10
5秒前
zzz发布了新的文献求助10
5秒前
大力语山发布了新的文献求助10
5秒前
kyj发布了新的文献求助10
5秒前
秋风应助nana采纳,获得10
6秒前
6秒前
科科研研完成签到,获得积分20
6秒前
焰之驹完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
丹琴浩浩发布了新的文献求助10
8秒前
小马甲应助悲伤西米露采纳,获得10
8秒前
情怀应助peanut采纳,获得10
8秒前
8秒前
Jasper应助纯真的黑夜采纳,获得10
9秒前
土豆发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT应助離殇采纳,获得30
9秒前
9秒前
Gumayusi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
zhabgyyy发布了新的文献求助10
12秒前
caodi完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
CipherSage应助藤藤菜采纳,获得10
13秒前
黑客帝国完成签到,获得积分10
13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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7741571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290150
关于积分的说明 20199572
捐赠科研通 7320108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306790
关于科研通互助平台的介绍 2458937
邀请新用户注册赠送积分活动 2317190