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:53
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
=Q完成签到,获得积分10
刚刚
水牛给momo的求助进行了留言
1秒前
戴小夫发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
大个应助玲子君采纳,获得10
3秒前
3秒前
风中的盼雁完成签到 ,获得积分10
4秒前
完美世界应助yi111采纳,获得10
5秒前
5秒前
田様应助背后橘子采纳,获得10
8秒前
江江发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
完美世界应助m弟采纳,获得10
12秒前
玲子君完成签到,获得积分20
12秒前
15秒前
可爱的函函应助科研混子采纳,获得10
15秒前
戴小夫完成签到,获得积分10
16秒前
领导范儿应助晚风采纳,获得10
16秒前
吉吉米米发布了新的文献求助10
17秒前
玲子君发布了新的文献求助10
17秒前
Math4396发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
123发布了新的文献求助10
20秒前
老谢医生完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
time完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
24秒前
XYN1完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
嘿嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
Hello应助瑶咕隆咚采纳,获得20
28秒前
小s完成签到,获得积分20
28秒前
香蕉觅云应助ddd采纳,获得10
29秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
123应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3149455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800506
关于积分的说明 7840280
捐赠科研通 2458038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628456
版权声明 601706