全聚合物压电弹性体具有高伸展性,低歇斯底里,自粘性和UV阻塞作为灵活的传感器
Yongdong Shi1, Yu Tian1, Youjun Guan1
1School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|August 31, 2023
概括
一种全新的全聚合物压电弹性体,PPO,提供增强的自粘性和抗紫外线. 这种材料结合了高压电性,机械强度和弹性,用于先进的可穿戴电子设备和人机接口.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 全聚合物压电弹性体对于灵活的可穿戴电子产品和人机接口至关重要.
- 目前的弹性体缺乏足够的粘附性和UV阻性,限制了它们的应用.
- 开发具有增强性能的多功能弹性体对于下一代设备至关重要.
研究的目的:
- 开发一种具有集成自粘和抗紫外线的高性能压电弹性体.
- 研究新型弹性体的材料特性和潜在应用.
- 为了解决可穿戴技术现有的压电弹性体的局限性.
主要方法:
- 使用聚乙烯化物 (PVDF),烯 (AN),烯胺 (AAm) 和氧化酸 (OTA) 合成了一种新型弹性体 (PPO).
- 利用双极-双极相互作用来增强用于压电的β-PVDF含量.
- 集成的OTA以贝为灵感的粘附和UV阻能力.
主要成果:
- 获得了高的压电系数 (d33 = 58 pC/N).
- 展现出优良的机械性能:伸展性 (~500%),超压缩性 (~98%),低模量 (~0.02 MPa) 和弹性.
- 已证明具有高粘合性 (93.26 kPa) 和紫外线阻性 (~99.9%).
- 产生可靠的电力输出 (Vocmax = 237 mV) 与快速响应 (24 ms).
结论:
- 开发的PPO弹性体提供了压电性,机械强度,自粘性和抗紫外线的独特组合.
- 这种材料具有很大的潜力,可用于用于生理监测和通信的自动供电可穿戴传感器.
- 这项工作推动了用于灵活电子和人机界面的高性能弹性体的开发.
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