低温适应式双网MXene纳米复合物凝作为灵活的可穿戴应变传感器
Kai Chen1,2, Wenzhong Lai1, Wangchuan Xiao1
1School of Resources and Chemical Engineering, Sanming University, Sanming 365004, China.
Micromachines
|August 26, 2023
概括
这项研究开发了一种使用MXene和agar用于可穿戴应变传感器的新型导电水凝. 这种材料具有卓越的导电性,伸展性和耐用性,即使在低温下,也能实现可靠的人类运动检测.
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
- 可穿戴电子产品的电子产品
背景情况:
- 现有的可穿戴传感器水凝的机械性能,耐用性和低温性能不佳.
- 这些局限性阻碍了基于水凝的传感器在现实世界中广泛应用.
研究的目的:
- 开发一种强大,导电的有机水凝,用于先进的可穿戴应变传感器.
- 解决当前水凝的局限性,特别是它们在寒冷环境中的性能.
主要方法:
- 合成了一种双网络的MXene-PAM/Agar有机水凝.
- 使用糖水溶剂,热溶解 agar用于烯胺聚合,以及MXene作为导电填充剂和促进剂.
- 研究材料特性,包括导电性,机械强度和伸展性.
主要成果:
- 由于MXene集成,实现了高导电性 (1.02 S·m-1).
- 通过双重网络结构,通过高伸展性 (1300%) 证明了增强的机械性能.
- 水凝传感器在广泛的应变范围 (0-200%) 中显示出良好的灵敏度 (GF = 2.99),并在-26°C下保持功能.
结论:
- 开发的MXene-PAM/Agar水凝为灵活,耐用和耐低温的可穿戴应变传感器提供了一个有前途的解决方案.
- 这种材料有可能显著推进人类运动监测应用,特别是在具有挑战性的环境条件下.
