Highly Elastic, Sensitive, Stretchable, and Skin-Inspired Conductive Sodium Alginate/Polyacrylamide/Gallium Composite Hydrogel with Toughness as a Flexible Strain Sensor

标度系数 复合数 韧性 材料科学 复合材料 变形(气象学) 热塑性聚氨酯 极限抗拉强度 压阻效应 弹性体 自愈水凝胶 应变计 佩多:嘘 高分子化学 生物医学工程 纳米技术 聚合物 制作 病理 医学 替代医学
作者
Qinglong Cao,Zhen Shu,Taoyi Zhang,Wenxi Ji,Jing Chen,Yun Wei
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
卷期号:23 (6): 2603-2613 被引量:72
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.2c00329
摘要

As a classic flexible material, hydrogels show great potential in wearable electronic devices. The application of strain sensors prepared using them in human health monitoring and humanoid robotics is developing rapidly. However, it is still a challenge to fabricate a high-toughness, large-tensile-deformation, strain-sensitive. and human-skin-fit hydrogel with the integration of excellent mechanical properties and high electrical conductivity. In this study, a flexible sensor using a highly strain-sensitive skin-like hydrogel with acrylamide and sodium alginate was designed using liquid metallic gallium as a "reactive" conductive filler. The sensor had a low elastic modulus (30 kPa) similar to that of skin, a high-toughness (2.25 MJ m-3), self-stiffness, a large tensile deformation (1400%), recoverability, and excellent fatigue resistance. Moreover, the addition of gallium might enhance the electrical conductivity (1.9 S m-1) of the hydrogel while maintaining high transparency, and the flexible sensor device constructed from it showed high sensitivity to strain (gauge factor = 4.08) and pressure (gauge factor = 0.455 kPa-1). As a result, the hydrogel sensor could monitor various human motions, including large-scale joint bending and tiny facial expression, breathing, voice recognition, and handwriting. Furthermore, it might even be used for human-computer communication.
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
SciGPT应助wm采纳,获得10
2秒前
4秒前
小马甲应助时光采纳,获得10
4秒前
llls发布了新的文献求助10
4秒前
unicorn完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
田様应助快乐友灵采纳,获得10
5秒前
6秒前
冷静的手套完成签到 ,获得积分10
6秒前
童话里做英雄完成签到,获得积分10
6秒前
有魅力老三完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
王林发布了新的文献求助10
9秒前
我是老大应助mmcc采纳,获得10
9秒前
9秒前
mm完成签到,获得积分10
10秒前
香蕉觅云应助月亮邮递员采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
wasailinlaomu发布了新的文献求助10
11秒前
林鑫发布了新的文献求助10
11秒前
情怀应助baiyi采纳,获得10
14秒前
zxc完成签到,获得积分20
14秒前
Dr_nie完成签到,获得积分10
14秒前
吴其发布了新的文献求助10
15秒前
xii关注了科研通微信公众号
15秒前
mmcc完成签到,获得积分10
15秒前
hulala完成签到,获得积分10
16秒前
慕青应助不忘初心采纳,获得10
16秒前
骐骥过隙发布了新的文献求助150
16秒前
18秒前
20秒前
20秒前
WindyLate发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
zxc关注了科研通微信公众号
23秒前
24秒前
24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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222752
关于积分的说明 17427518
捐赠科研通 5456335
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883441
邀请新用户注册赠送积分活动 1859733
关于科研通互助平台的介绍 1701145