对于温度和压力敏感的离子导电三联网水凝,用于高耐久性的双信号传感器
Weidi He1, Xincheng Guo2, Peng Xia2
1College of Materials & Metallurgy, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550025, China; National Engineering Research Center for Compounding and Modification of Polymeric Materials, Guiyang Guizhou 550014, China.
Journal of colloid and interface science
|June 4, 2023
概括
这项研究开发了一个强化的水凝传感器,使用聚烯胺,化学和物理交叉连接. 离子导电水凝对灵活的电子产品具有明显的压力和温度传感能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 水凝是软电子产品的多功能材料.
- 开发具有双感应能力和增强耐用性的水凝对于先进的应用至关重要.
- 现有的水凝往往缺乏足够的机械强度和复杂的传感任务的明显响应时间.
研究的目的:
- 制造强化的三重网络水凝,并结合化学和物理交叉连接.
- 为了研究开发的水凝的压力和温度传感性能和耐用性.
- 探索水凝在灵活传感器和人机界面方面的潜力.
主要方法:
- 用双交联方法在现场聚合聚烯胺的聚合.
- 通过浸泡调节离子导电相 (LiCl) 和溶剂 (糖醇).
- 测试压力和温度传感行为,耐用性和响应时间.
- 在监测人类运动和皮肤温度时的应用.
主要成果:
- 含有1mol/LLiCl和30%v/v甘油的水凝显示出高压 (4.16 kPa−1) 和温度 (2.04 %/°C) 的灵敏度.
- 优良的耐用性,在20天后保持69%的水分.
- 温度 (~100秒) 和压力 (~0.5秒) 的明显响应时间,使双信号分离成为可能.
- 成功监测人体运动和皮肤温度,区分呼吸信号.
结论:
- 加强的三重网络水凝具有出色的双重传感能力和耐用性.
- 独特的响应时间允许清晰地分离温度和压力信号.
- 这种离子导电水凝具有灵活的传感器和人机接口的巨大潜力.
