Healable Strain Sensor Based on Tough and Eco-Friendly Biomimetic Supramolecular Waterborne Polyurethane

材料科学 聚氨酯 韧性 自愈 弹性体 聚合物 复合材料 极限抗拉强度 可伸缩电子设备 压阻效应 智能材料 变形(气象学) 超分子化学 柔性电子器件 数码产品 纳米技术 分子 病理 物理化学 有机化学 化学 替代医学 医学
作者
Zongxu Liu,Wei Guo,Wenyan Wang,Zijian Guo,Yao Lai-feng,Ying Xue,Qing Liu,Qiuyu Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (4): 6016-6027 被引量:71
标识
DOI:10.1021/acsami.1c21987
摘要

Stretchable sensors are essential for flexible electronics, which can be made with polymer elastomers as the matrix. The main challenge in producing practical devices is to obtain polymers with mechanical stability, eco-friendliness, and self-healing properties. Herein, we introduce urea bonds and 2-ureido-4[1H]-pyrimidinone (UPy) to synthesize tailored waterborne polyurethanes (WPU-UPy-x) with a hierarchical hydrogen bond (H-bond). Accordingly, sound tensile performance (strength: 53.33 MPa, toughness: 128.97 MJ m-3), satisfying deformation recovery, and good self-healing capability of the WPU-UPy-x film are demonstrated. With atomic force microscope characterization, we find that UPy groups contribute to the highly improved microphase separation of WPU-UPy-x, responsible for good mechanical properties. As a proof of concept, a strain sensor is successfully configured, thanks to the good interfacial interactions between the polyurethane matrix and the Ti3C2Tx MXene conductive filler, which features sensitive and stable performance for monitoring diverse human and mechanical motions. Intriguingly, this sensor is capable of self-healing after cutting and displays well-retained sensitivity to detect the stretched signal. The as-proposed design concept for healable and sensitive strain sensors can shed light on future wearable electronics.
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
飞在夏夜的猫完成签到,获得积分10
刚刚
ggxiang1989完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
锦七完成签到,获得积分10
1秒前
亦安完成签到,获得积分10
2秒前
青木蓝完成签到,获得积分10
2秒前
哈尼完成签到,获得积分10
2秒前
棠臻完成签到 ,获得积分10
3秒前
春春完成签到 ,获得积分10
3秒前
脑洞疼应助zhixiang采纳,获得10
3秒前
高大的易蓉完成签到,获得积分10
4秒前
偶像的黄昏完成签到,获得积分10
4秒前
balayuan完成签到 ,获得积分10
4秒前
ioio完成签到 ,获得积分10
4秒前
kepler完成签到 ,获得积分10
5秒前
Bobonice完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
GeniusJoey完成签到 ,获得积分10
7秒前
嗯呐完成签到,获得积分10
8秒前
烟花应助活泼的老黑采纳,获得10
8秒前
舒适的若云完成签到,获得积分20
8秒前
小明完成签到,获得积分10
9秒前
QQ发布了新的文献求助10
9秒前
zhuxl完成签到,获得积分10
9秒前
zhangzhibin完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
黄雪蕊完成签到,获得积分10
9秒前
陶醉觅双完成签到,获得积分10
10秒前
2052669099应助hkh采纳,获得10
10秒前
花醉折枝应助hkh采纳,获得10
10秒前
10秒前
2052669099应助hkh采纳,获得10
10秒前
2052669099应助hkh采纳,获得10
10秒前
21完成签到 ,获得积分10
10秒前
陈秋禹应助hkh采纳,获得10
10秒前
牧星河应助hkh采纳,获得10
10秒前
zmh完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7583697
关于积分的说明 16141351
捐赠科研通 5160886
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763448
邀请新用户注册赠送积分活动 1743606
关于科研通互助平台的介绍 1634401