解压碳纳米管辅助3D打印可打印的功能化酸盐水凝用于应变传感应用
Dinesh K Patel1, So-Yeon Won1, Tejal V Patil2
1School of Chemical Engineering, Yeungnam University, 280-Daehak-ro, Gyeongsan 38541, Republic of Korea.
International journal of biological macromolecules
|March 21, 2024
概括
研究人员使用碳甲基和功能化碳纳米管开发了新的多功能水凝,用于先进的可穿戴应变传感器. 这些生物相容,自我愈合的水凝为人类运动检测和个性化医疗保健应用提供了卓越的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物材料工程 生物材料工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 可穿戴式应变传感器对于人类运动检测和个性化医疗保健等应用至关重要.
- 开发多功能水凝,将多种要求的特性集成到单个组件中,仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 通过使用甲基基 (CMCS) 和解压碳纳米管 (f-CNTs) 合成多功能水凝,用于可穿戴式应变传感器应用.
- 为了克服当前传感器技术的局限性,通过创建一个多功能和高性能水凝材料.
主要方法:
- 为了制造水凝,采用了一合成策略.
- 描述了水凝的特性,包括可打印性,机械强度 (存储模块),粘附性,自我愈合性,导电性和生物相容性.
- 通过运动和字母识别测试来评估水凝作为应变传感器的性能.
主要成果:
- 合成的水凝表现出良好的印刷性 (均度系数为0.996±0.049) 和增强的机械性能 (储存模量为8.8 × 10^5 Pa).
- 水凝对各种表面具有强大的粘附性,具有快速自我愈合能力和良好的导电性.
- 使用人体纤维细胞证实了生物相容性,并观察到对大肠杆菌的抗菌潜力.
- 水凝应变传感器在210%的应变下达到2.4的灵敏度,从而实现单向运动和复杂字母识别.
结论:
- 开发的CMCS/f-CNTs水凝是适用于先进可穿戴电子设备的多功能材料.
- 这些水凝由于其独特的特性组合,为人类运动检测和个性化医疗保健的应用提供了一个有前途的平台.
