Highly-stretchable porous thermoplastic polyurethane/carbon nanotubes composites as a multimodal sensor

材料科学 热塑性聚氨酯 碳纳米管 复合材料 导电体 石墨烯 多孔性 压力传感器 标度系数 结构健康监测 压阻效应 检出限 纳米技术 弹性体 制作 机械工程 工程类 病理 统计 替代医学 医学 数学
作者
Guoxuan Zhu,Hua Li,Meiling Peng,Guiyan Zhao,Jianwen Chen,Yutian Zhu
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:195: 364-371 被引量:90
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.04.033
摘要

Conductive polymer composites (CPCs) can be designed into stretchable sensors because of their flexibility and responses to external stimuli. However, sensors based on traditional CPCs normally exhibit unsatisfactory detection limits and narrow sensing ranges, which astrict their practical applications. Herein, we designed a new multimodal sensor based on porous CPCs composed of thermoplastic polyurethane (TPU) and carbon nanotubes (CNTs). The sensor can be used to detect the stimuli of strain, pressure, and temperature. As a strain sensor, ultra-low detection limit (0.01%) and ultrawide sensing range (0.01%–900%) are achieved simultaneously, owing to the highly stretchable TPU skeleton anchored with a microcracked CNT conductive layer. To our knowledge, the strain sensor possesses the lowest detection limit and the widest sensing range compared to previously reported CPC-based strain sensors. Meanwhile, this sensor can also output repeatable electrical responses to different pressure stimuli due to the reversible variation of the porous TPU skeleton and CNT networks during cyclic compression and release process. More interestingly, the as-prepared sensor is also capable of monitoring respiration because of its excellent linear negative temperature coefficient effect. It is credible that this highly stretchable sensor possesses tremendous potentials in human motion monitoring, personal healthcare monitoring, and human-computer interaction.
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
Mic应助小白采纳,获得10
1秒前
疯狂的小鬼完成签到,获得积分10
1秒前
小鱼发布了新的文献求助20
1秒前
Cc完成签到 ,获得积分10
1秒前
星辰大海应助只想发SCI采纳,获得10
1秒前
小金鱼儿完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
3秒前
飞仔123发布了新的文献求助10
3秒前
王若琪完成签到 ,获得积分10
3秒前
可怜的游戏完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
肖肖完成签到,获得积分10
4秒前
小螃蟹完成签到 ,获得积分0
4秒前
APS发布了新的文献求助10
4秒前
电工胡发布了新的文献求助10
4秒前
林奕发布了新的文献求助10
5秒前
夏日萘完成签到,获得积分10
5秒前
尹汉通完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
苹果忆秋完成签到 ,获得积分10
7秒前
鲁滨逊完成签到 ,获得积分10
7秒前
文雨发布了新的文献求助20
7秒前
翻斗花园小美完成签到 ,获得积分10
7秒前
虚拟的柠檬完成签到,获得积分10
7秒前
冰山一脚尖完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zhuangxiong完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青应助知性的绝山采纳,获得10
8秒前
勤恳的隶完成签到,获得积分10
11秒前
wanci应助APS采纳,获得50
11秒前
MOMO完成签到,获得积分10
11秒前
fixit发布了新的文献求助10
11秒前
Archer完成签到 ,获得积分10
11秒前
sfgggfds应助点凌蝶采纳,获得10
11秒前
斯文败类应助范范采纳,获得10
12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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7641266
关于积分的说明 16169051
捐赠科研通 5170476
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766754
邀请新用户注册赠送积分活动 1750008
关于科研通互助平台的介绍 1636827