Mussel-Inspired Wet-Adhesive Multifunctional Organohydrogel with Extreme Environmental Tolerance for Wearable Strain Sensor

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作者
Zhenling Shang,Guoqiang Liu,Yue Sun,Chenghao Li,Nan Zhao,Zhuo Chen,Ruisheng Guo,Zijian Zheng,Feng Zhou,Weimin Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (37): 44342-44353 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.3c10213
摘要

As a flexible artificial material, the conductive hydrogel has broad application prospects in flexible wearable electronics, soft robotics, and biomedical monitoring. However, traditional hydrogels still face many challenges, such as long-term stability, availability in extreme environments, and long-lasting adhesion to the skin surface under sweaty or humid conditions. To circumvent the above issues, one kind of ionic conductive hydrogel was prepared by a simple one-pot method that dissolved chitosan (CS), 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPS), tannic acid (TA), and 2-methoxy-ethyl acrylate (MEA) into dimethyl sulfoxide (DMSO)/H2O solvent. The resulting hydrogel showed excellent tensile properties (1440%), extreme environmental tolerance (-40-60 °C), adhesion (72 KPa at porcine skin), ionic conductivity (0.87 S m-1), and high-efficiency antibacterial property. Furthermore, the produced organohydrogel strain sensor exhibited high strain sensitivity (GF = 4.07), excellent signal sensing capabilities (human joint movement, microexpression, and sound signals), and long-term cyclic stability (400 cycles). Looking beyond, this work provides a simple and promising strategy for using hydrogel sensors in extreme environments for e-skin, health monitoring, and wearable electronic devices.
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