Carboxymethylcellulose reinforced, double-network hydrogel-based strain sensor with superior sensing stability for long-term monitoring

材料科学 乙二醇 三元运算 聚丙烯酰胺 化学工程 自愈水凝胶 复合材料 高分子化学 计算机科学 工程类 程序设计语言
作者
Zhan Wang,Qi Zhang,Cuiling Zhang,Zihao Yang,Niancai Peng,Zhuangde Jiang,Ming Liu,Xiaohui Zhang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:241: 124536-124536 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.124536
摘要

Hydrogel-based strain sensors have garnered significant attention for their potential for human health monitoring. However, its practical application has been hindered by water loss, freezing, and structural impairment during long-term motion monitoring. Here, a strain sensor based on double-network (DN) hydrogel of polyacrylamide (PAAm)/carboxymethylcellulose (CMC) was developed in a ternary solvent system of lithium chloride (LiCl)/ethylene glycol (EG)/H2O through a facile one-pot radical polymerization strategy. The incorporation of EG effectively mitigated the hydration of lithium salts by generating stable ion clusters with Li+ and stronger hydrogen bonds within the polymer matrix. The sensor demonstrated excellent mechanical properties, including a stretchability of 1858 %, toughness of 1.80 MJ/m3, and recoverability of 102 %. Furthermore, the LiCl/EG/H2O ternary system resulted in high conductivity, excellent anti-freezing performance, and superior sensing stability. In addition, the sensor exhibited remarkable sensitivity, enabling the monitoring of human movements ranging from subtle to significant deformations, including throat motion and bending of the elbow, wrist, finger, and lower limb. This study presents a viable approach for constructing hydrogel-based strain sensors with exceptional sensing stability for long-term tracking of human motions.
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
1秒前
2秒前
chenyp发布了新的文献求助10
2秒前
跳跃梦秋发布了新的文献求助10
2秒前
沉默土豆发布了新的文献求助10
2秒前
宝来完成签到,获得积分10
2秒前
研友_842aln完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
何瑞智完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
5秒前
晚芦完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Ma完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
sonw的dd完成签到,获得积分10
7秒前
soundwave完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cz发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
BaK发布了新的文献求助10
10秒前
jianwu发布了新的文献求助10
11秒前
斯文的白玉应助Jozee采纳,获得10
12秒前
12秒前
张茁发布了新的文献求助10
13秒前
yuquan完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
冷酷的晓瑶完成签到,获得积分10
16秒前
Jozee完成签到,获得积分10
16秒前
cz完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
好学的泷泷完成签到 ,获得积分10
17秒前
尊嘟假嘟应助大胆诗翠采纳,获得10
17秒前
英俊的铭应助大胆诗翠采纳,获得10
18秒前
18秒前
jianwu完成签到,获得积分10
19秒前
无花果应助诸糜采纳,获得10
20秒前
21秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 7527173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9113559
关于积分的说明 19464840
捐赠科研通 7129113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255833
关于科研通互助平台的介绍 2423623
邀请新用户注册赠送积分活动 2243281