Durable TPU/PDA/MXene Fiber‐Based Strain Sensors with High Strain Range and Sensitivity

标度系数 材料科学 拉伤 灵敏度(控制系统) 纺纱 耐久性 热塑性聚氨酯 复合材料 灵活性(工程) 复合数 应变计 可穿戴计算机 纤维 纳米技术 计算机科学 弹性体 电子工程 医学 工程类 制作 嵌入式系统 病理 替代医学 内科学 统计 数学
作者
Hengyi Cheng,Xun Zhang,Tao Zhang,Yixiang Chen,Dan Yu,Li Wang
出处
期刊:ChemistrySelect [Wiley]
卷期号:9 (31)
标识
DOI:10.1002/slct.202402076
摘要

Abstract With the development of the ageing society, wearable strain sensors have great application prospects in the fields of health detection, artificial intelligence, and motion recognition. However, traditional forms of film‐like strain sensors suffer from low sensitivity, adhesion, and impermeability during use, which severely limit their practical applications. To overcome these problems, we propose a strategy to fabricate polyurethane/polydopamine/MXene (TPU/PDA/MXene) composite fibers by wet spinning. Furthermore, the outside is wrapped with (PDMS), giving mechanical strength and chemical resistance. Through a simple and low‐cost wet spinning process, TPU/PDA/MXene fibers are achieved in the preparation of flexible strain sensors, and they can be woven into various forms with good flexibility and comfort according to practical needs. The results indicated that the prepared flexible strain sensor exhibits a high gauge factor (GF) of 57.15 over a large strain range (300 %), which are superior to those of many fiber‐based sensors. Their application properties were also measured by attaching them to fingers, wrists and knees, showing high sensitivity, mechanical durability and chemical stability, and has great potential for wearable strain sensors and flexible strain sensors in complex environments.
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