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基于圆台-平行凸起结构的水凝胶传感器制备
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作者 尹陆奎 亓剑 +1 位作者 高硕 黄大可 《微纳电子技术》 CAS 2024年第12期122-131,共10页
电阻式柔性压力传感器因其工作范围大、结构简单等优点,在可穿戴设备领域应用广泛。为提高传感器灵敏度,提出了一种圆台-平行凸起结构的电阻式水凝胶传感器,利用丙烯酰胺(AM)制备基底水凝胶,并以Mg^(2+)和Na^(+)作为导电离子,采用基于... 电阻式柔性压力传感器因其工作范围大、结构简单等优点,在可穿戴设备领域应用广泛。为提高传感器灵敏度,提出了一种圆台-平行凸起结构的电阻式水凝胶传感器,利用丙烯酰胺(AM)制备基底水凝胶,并以Mg^(2+)和Na^(+)作为导电离子,采用基于数字光处理(DLP)的光固化3D打印方法制备传感器,并对其进行测试。对测试结果进行分析可知,AM质量分数为50%的水凝胶传感器在机械强度和导电特性方面表现出优势,在0~0.8 kPa压力范围内的灵敏度最高,达到0.534 kPa^(-1),此外,该水凝胶传感器还表现出良好的响应时间(50 ms)和恢复时间(150 ms),在1000次循环压力测试中信号保持稳定,具有良好的稳定性。通过实验验证,传感器可以对手指和腕关节弯曲角度进行检测。研究结果对于柔性传感器在可穿戴电子设备领域的应用具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 柔性传感器 导电水凝胶 3D打印 微结构 信号检测
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纳米纤维聚苯胺导电水凝胶的保湿性能研究
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作者 范兴文 陶玉仑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期136-140,共5页
采用纳米纤维聚苯胺(PANI)作为导电填料,聚乙烯醇(PVA)/琼脂糖(AG)双网络水凝胶作为柔性基底,乳酸钠溶液(SL)作为保湿剂,制备了一种新型的具有保湿功能的PANI/PVA/AG-SL导电水凝胶。结果表明:浸泡SL溶液15min可以有效地改善水凝胶的保... 采用纳米纤维聚苯胺(PANI)作为导电填料,聚乙烯醇(PVA)/琼脂糖(AG)双网络水凝胶作为柔性基底,乳酸钠溶液(SL)作为保湿剂,制备了一种新型的具有保湿功能的PANI/PVA/AG-SL导电水凝胶。结果表明:浸泡SL溶液15min可以有效地改善水凝胶的保湿性能。25℃的干燥环境下,水凝胶在经历72h后自身质量仍可保持在原来的85%左右。而在50℃和60℃的高温环境下,24h后自身质量仍可保持在原来的42%和46%左右。其保湿性均大于未浸泡SL溶液的水凝胶。浸泡SL溶液会对水凝胶的电化学储能性能产生影响,浸泡5min、10min、15min后水凝胶电极材料的比电容从225mF/cm^(2)分别下降到了212.5mF/cm^(2)、195mF/cm^(2)、150mF/cm^(2)。与此同时,水凝胶的最大可承受应力分别从原本的105.4kPa提升到212.4kPa、341kPa和541.6kPa,水凝胶的机械性能得到很大提升。该水凝胶可为改善导电水凝胶在应用过程中保湿性能差的现象提供参考。 展开更多
关键词 纳米纤维聚苯胺 导电水凝胶 电极材料 保湿性
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新型聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨导电水凝胶的制备 被引量:3
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作者 唐群委 孙慧 +3 位作者 林建明 林琳 敖海勇 吴季怀 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1614-1617,共4页
以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,丙烯酰胺为单体,碳纤维与石墨为导电填料,采用水溶液聚合法制备了聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨高吸水性复合材料,吸水后形成导电水凝胶。考察了交联剂用量、引发剂用量、单体浓度、反应... 以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,丙烯酰胺为单体,碳纤维与石墨为导电填料,采用水溶液聚合法制备了聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨高吸水性复合材料,吸水后形成导电水凝胶。考察了交联剂用量、引发剂用量、单体浓度、反应温度、吸水倍率及导电填料用量对凝胶电导率的影响。实验结果表明,当交联剂用量为0.06%(质量分数),引发剂用量为1.0%(质量分数),单体浓度为50%(质量分数),反应温度为80℃,导电填料为35%(质量分数)时,水凝胶的电导率最高可达4.32mS/cm。并采用FTIR及SEM对样品结构及形貌进行表征。 展开更多
关键词 导电水凝胶 碳纤维 石墨 高吸水性材料 聚丙烯酰胺 电导率
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基于预拉伸工艺的高强韧和耐磨离子导电水凝胶制备及其性能分析 被引量:1
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作者 郭建强 曹正 +2 位作者 符浩 李震 刘琳 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2023年第4期483-492,共10页
为提高导电水凝胶的机械强度、抗疲劳稳定性等性能,采用预拉伸工艺制备高强韧和耐磨离子导电水凝胶。以兼具生物相容性和力学柔韧性的黄原胶(XG)和聚乙烯醇(PVA)为主要原料,通过冷冻、预拉伸和柠檬酸钠(Na_(3)Cit)浸泡盐析的方法制备导... 为提高导电水凝胶的机械强度、抗疲劳稳定性等性能,采用预拉伸工艺制备高强韧和耐磨离子导电水凝胶。以兼具生物相容性和力学柔韧性的黄原胶(XG)和聚乙烯醇(PVA)为主要原料,通过冷冻、预拉伸和柠檬酸钠(Na_(3)Cit)浸泡盐析的方法制备导电水凝胶,使其具有双网络结构;优化预拉伸工艺参数,并将导电水凝胶精心制成柔性传感器,探究其传感响应能力。结果表明:当预拉伸比由0增加到5%时,所制备的导电水凝胶拉伸断裂强度由3.0 MPa提升到7.5 MPa,耐磨性能从5.0 MPa提升至6.0 MPa,导电性能也从0.05S/m提升至0.75S/m,所得导电水凝胶能很好地应用于人体交互系统,对人体喉咙吞咽、腕关节弯曲、指关节弯曲都能有效监测。预拉伸作用有效提高了导电水凝胶分子链的各向同性,同时提高了导电水凝胶的力学性能、耐磨性能和导电性能。该研究可为导电水凝胶在智能可穿戴柔性传感器领域中的应用提供基础。 展开更多
关键词 导电水凝胶 黄原胶 聚乙烯醇 预拉伸 盐析 柔性传感器
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聚丙烯酸盐/聚苯胺导电水凝胶的合成研究
5
作者 唐群委 吴季怀 林建明 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A09期3391-3395,共5页
采用两步水溶液聚合法使被吸收到聚丙烯酸盐高吸水性聚合物网络内部的苯胺单体原位聚合制备电导率为2.33mS·cm^-1的聚丙烯酸盐/聚苯胺导电水凝胶。建立了一维聚苯胺链与三维聚丙烯酸盐网络互穿的结构模型,对载流子(质子)沿聚... 采用两步水溶液聚合法使被吸收到聚丙烯酸盐高吸水性聚合物网络内部的苯胺单体原位聚合制备电导率为2.33mS·cm^-1的聚丙烯酸盐/聚苯胺导电水凝胶。建立了一维聚苯胺链与三维聚丙烯酸盐网络互穿的结构模型,对载流子(质子)沿聚苯胺链传导的机制进行了探讨。该新型导电水凝胶具有明显的pH敏感性,在pH为4~6和pH〉12处出现两个尖峰。 展开更多
关键词 导电水凝胶 高吸水性聚合物 聚丙烯酸盐 聚苯胺
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携川芎嗪超分子导电水凝胶表征分析及对脊髓损伤大鼠的修复作用 被引量:2
6
作者 吴杨鹏 杨晓慧 +2 位作者 劳克诚 戴世友 范筱 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第10期1505-1511,共7页
背景:基于医工结合理念和中医药治疗的优势,将中药有效活性成分单体负载于组织工程材料构建新型复合材料在损伤局部递送药物,是修复脊髓损伤的研究热点,有望成为解决这一难题的有效手段。目的:观察携川芎嗪超分子导电水凝胶修复大鼠脊... 背景:基于医工结合理念和中医药治疗的优势,将中药有效活性成分单体负载于组织工程材料构建新型复合材料在损伤局部递送药物,是修复脊髓损伤的研究热点,有望成为解决这一难题的有效手段。目的:观察携川芎嗪超分子导电水凝胶修复大鼠脊髓损伤的效果。方法:制备携川芎嗪超分子导电水凝胶,表征其微观结构、电导率、流变性、溶胀率及体外缓释性能。采用随机数字表法将45只SD大鼠分为3组,每组15只:假手术组不损伤脊髓,模型组建立脊髓损伤模型,水凝胶组建立脊髓损伤模型后向脊髓损伤区域注射携川芎嗪超分子导电水凝胶。造模前及造模后1,7,14,21,28 d,采用BBB评分评估大鼠后肢运动功能恢复情况;造模后28 d取损伤处脊髓组织,分别进行苏木精-伊红染色、免疫组化染色及Western blot检测。结果与结论:①扫描电镜下可见,携川芎嗪超分子导电水凝胶呈现出三维微米尺度的多孔网络结构,具有较高的孔隙率,孔径约为100μm;该水凝胶的电导率为7.66 S/m、溶胀率为3764.42%,具备一定的力学稳定性能,同时具有可注射性;体外缓释实验显示,携川芎嗪超分子导电水凝胶可持续释放川芎嗪达800 h以上,且随着时间延长,药物累计释放量呈上升趋势。②随着造模时间的延长,模型组、导电水凝胶组大鼠后肢运动功能逐渐恢复,水凝胶组造模后14,21,28 d的后肢运动功能优于模型组(P<0.05)。苏木精-伊红染色显示,模型组脊髓组织出现空洞,残端可见大量炎性细胞浸润;水凝胶组脊髓损伤区可见部分炎性细胞浸润,损伤区域空洞面积缩小,交接区出现神经元细胞,组织排列较为整齐。免疫组化染色及Western blot检测显示,水凝胶组大鼠脊髓组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素6蛋白表达低于模型组(P<0.05),神经元核抗原蛋白表达高于模型组(P<0.05)。③结果显示,携川芎嗪超分子导电水凝胶� 展开更多
关键词 脊髓损伤 川芎嗪 可注射导电水凝胶 炎症 组织工程支架
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羽毛角蛋白/鱼鳞明胶复合导电凝胶的制备及性能
7
作者 万豆豆 王雨婷 +2 位作者 严彩玲 冯敏 魏玉娟 《云南化工》 CAS 2024年第10期116-120,共5页
蛋白质导电凝胶因其还具有生物相容性和生物活性,是可用于生物医学领域的一种新兴的导电材料。文章以废弃鸡毛为原料通过“一锅法”制备鸡毛角蛋白提取液,与热水法提取的鱼鳞明胶复合制备了一系列FK/FG-G复合导电凝胶。该蛋白凝胶具有... 蛋白质导电凝胶因其还具有生物相容性和生物活性,是可用于生物医学领域的一种新兴的导电材料。文章以废弃鸡毛为原料通过“一锅法”制备鸡毛角蛋白提取液,与热水法提取的鱼鳞明胶复合制备了一系列FK/FG-G复合导电凝胶。该蛋白凝胶具有优异的机械性能和一定的导电性以及体积响应性,其中,FK/FG-G-5凝胶拉伸强度7.28 MPa、伸长率21.33%的、弹性模量8.98 MPa;电导率为125.69μS/mm,压缩30%后电导率增加16%,之后再拉伸30%后电导率增加184%,导电性体积响应明显。 展开更多
关键词 羽毛角蛋白 角蛋白凝胶 蛋白质导电凝胶 柔性导电材料
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导电水凝胶的制备 被引量:8
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作者 邵亮 柳明珠 +3 位作者 邱建辉 高春梅 张国宏 秦利军 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第5期923-929,共7页
作为一种新型的功能材料,导电水凝胶已经引起广泛的关注。本文根据目前的研究现状,将导电水凝胶大致分为聚电解质导电水凝胶,酸掺杂导电水凝胶,无机物添加导电水凝胶以及导电高分子基导电水凝胶等几大类,并综述了它们的制备方法。另外,... 作为一种新型的功能材料,导电水凝胶已经引起广泛的关注。本文根据目前的研究现状,将导电水凝胶大致分为聚电解质导电水凝胶,酸掺杂导电水凝胶,无机物添加导电水凝胶以及导电高分子基导电水凝胶等几大类,并综述了它们的制备方法。另外,由于大分子体系的导电高分子和水凝胶都有着独特和重要的性能,这使得它们具有广阔的应用价值。所以,本文在综述导电水凝胶制备进展的同时着重综述了导电高分子基导电水凝胶的制备进展。 展开更多
关键词 导电水凝胶 电导率 导电高分子 稳定性
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聚乙烯醇/聚吡咯复合导电水凝胶应变传感器的制备及性能 被引量:9
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作者 王杰 李莹 +3 位作者 邵亮 白阳 马忠雷 马建中 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期929-936,共8页
以聚乙烯醇(PVA)为原料,植酸(PA)和氨基-聚倍半硅氧烷(NH_(2)-POSS,NP)为交联剂,通过冻融循环法制得PVA/PA/NP复合水凝胶,再以其为模板,通过吡咯的原位聚合制得PVA/PA/NP-PPy复合导电水凝胶,克服了聚吡咯材料易脆、疏水的特性,进一步改... 以聚乙烯醇(PVA)为原料,植酸(PA)和氨基-聚倍半硅氧烷(NH_(2)-POSS,NP)为交联剂,通过冻融循环法制得PVA/PA/NP复合水凝胶,再以其为模板,通过吡咯的原位聚合制得PVA/PA/NP-PPy复合导电水凝胶,克服了聚吡咯材料易脆、疏水的特性,进一步改善了水凝胶的导电性和灵敏性.循环拉伸实验结果表明该水凝胶具有良好的自回复能力,电导率高达7.53 S/m,从I-V曲线可知其作为柔性可穿戴应变传感器的最高检测电流可达9.029 mA,灵敏度因子可达6.796,I-T曲线表明该传感器可以准确地通过电流信号变化来监测人体的各种微小运动. 展开更多
关键词 聚乙烯醇 聚吡咯 导电水凝胶 应变传感器
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导电水凝胶在柔性可拉伸传感领域中的应用 被引量:7
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作者 李健烨 吴子轩 吴进 《材料研究与应用》 CAS 2022年第5期669-684,共16页
水凝胶是一种由亲水聚合物链组成的三维网络结构凝胶,在水中迅速溶胀后可以保持大量水分而不溶解,表现出与软组织类似的特质。近年来,随着可穿戴电子产品的流行,具备柔性可拉伸特性的电子器件正越来越受到人们广泛的关注。导电水凝胶作... 水凝胶是一种由亲水聚合物链组成的三维网络结构凝胶,在水中迅速溶胀后可以保持大量水分而不溶解,表现出与软组织类似的特质。近年来,随着可穿戴电子产品的流行,具备柔性可拉伸特性的电子器件正越来越受到人们广泛的关注。导电水凝胶作为导电性能良好的复合水凝胶材料,能很好地满足上述应用要求。介绍了当前导电水凝胶前沿的研究进展,总结了常见的导电水凝胶制备方法,重点阐述了导电水凝胶在柔性可拉伸传感器领域的应用研究,分析了导电水凝胶基传感器存在的不足。随着物联网(IOT)、智能终端、5G技术的迅速发展,功能性可穿戴电子器件的市场需求日渐攀升,导电水凝胶在柔性可拉伸传感领域应用前景广阔。 展开更多
关键词 导电水凝胶 导电基质 导电介质 柔性可拉伸传感器
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木质素复合氧化石墨烯导电水凝胶制备及性能 被引量:6
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作者 况培培 张一静 +3 位作者 陈莹 刘玉鹏 王基夫 储富祥 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期93-99,共7页
生物质基新型导电水凝胶材料在生物电子应用领域显示出广阔的应用前景。采用经典的双网络水凝胶构建策略,通过“一锅煮”的方法,引入具有较为优异导电性能的氧化石墨烯(GO),在水溶液体系中通过聚合和交联反应设计制备具有导电性能的木... 生物质基新型导电水凝胶材料在生物电子应用领域显示出广阔的应用前景。采用经典的双网络水凝胶构建策略,通过“一锅煮”的方法,引入具有较为优异导电性能的氧化石墨烯(GO),在水溶液体系中通过聚合和交联反应设计制备具有导电性能的木质素磺酸钠/聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(LS/PAM/GO)复合水凝胶。由于双层高分子网络互穿作用和大分子间以及网络间氢键相互作用力,所得的复合水凝胶表现出较强的机械性能和自恢复性能,并通过红外光谱分析、扫描电子显微镜和万能试验机等对复合水凝胶的结构和性能进行了表征。研究结果表明:GO的添加显著影响了复合水凝胶的拉伸和压缩性能,当GO质量分数为6.1%时,材料的最大拉伸强度达到最大值421 kPa,与此对应的断裂伸长率达到483%;当材料的压缩强度在其应变为90%时可达到5.82 MPa。LS/PAM/GO复合水凝胶呈明显的多孔状立体网络结构,孔分布较均匀。复合水凝胶导电性能随GO含量增加而提高,GO质量分数为6.1%时,复合水凝胶电导率为0.0317 S/m,在压缩、拉伸过程中凝胶材料的电信号表现出明显的规律性,因此该水凝胶在柔性电子器件方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 木质素磺酸钠 氧化石墨烯 导电水凝胶 机械性能 导电性能
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导电水凝胶在柔性可穿戴传感器的应用研究进展 被引量:2
12
作者 王志琴 李蔚 +2 位作者 陈挺 文博 肖宁育 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第11期55-64,共10页
目的概述导电水凝胶在柔性可穿戴传感器方面的研究情况,挖掘其作为传感器件的应用潜能。方法查阅大量相关的文献,对导电水凝胶在柔性可穿戴传感领域的最新进展进行归纳与总结。按水凝胶网络分类的4种导电水凝胶,总结归纳其设计、合成、... 目的概述导电水凝胶在柔性可穿戴传感器方面的研究情况,挖掘其作为传感器件的应用潜能。方法查阅大量相关的文献,对导电水凝胶在柔性可穿戴传感领域的最新进展进行归纳与总结。按水凝胶网络分类的4种导电水凝胶,总结归纳其设计、合成、结构和潜在应用。讨论导电水凝胶的导电性、力学性能、黏附性、防冻性能、自愈性能和各式响应性等功能性能的影响因素,总结自黏性、防冻性、自修复和其他多种优秀性能的柔性可穿戴传感器。结论导电水凝胶是一种具有多功能的独特刺激响应性的功能材料,在柔性可穿戴传感领域进行深入探究具有重大意义。 展开更多
关键词 导电水凝胶 柔性可穿戴传感器 功能性能 导电聚合物
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聚乙烯醇/乙二醇/氧化石墨烯/聚苯胺导电复合物水凝胶的制备及性能研究 被引量:5
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作者 毛杰 戴静波 +4 位作者 周俊慧 张新波 田宗明 张斌 秦永华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期24172-24176,共5页
通过共混和冻融循环法制备了聚乙烯醇(PVA)/乙二醇(EG)/氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(PANI)复合水凝胶。并采用红外光谱(FTIR)、电子扫描显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、万能电子试验机和电化学工作站等手段对复合凝胶的微观结构、力学... 通过共混和冻融循环法制备了聚乙烯醇(PVA)/乙二醇(EG)/氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(PANI)复合水凝胶。并采用红外光谱(FTIR)、电子扫描显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、万能电子试验机和电化学工作站等手段对复合凝胶的微观结构、力学性能以及导电性能进行了研究。所获得的复合水凝胶的拉伸强度随着EG含量的增加而增强;复合水凝胶的电导率随着GO含量的增加呈先增大后减小的趋势。该复合凝胶在-20℃仍保持良好的柔韧性和电导率(5.93±0.55)S/m。同时,利用该水凝胶制作了一种简单的应变传感器,能够有效地检测人体的微小运动。 展开更多
关键词 聚乙烯醇(PVA) 聚苯胺(PANI) 导电水凝胶 抗冻水凝胶 应变传感器
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高性能水凝胶传感器研究进展 被引量:6
14
作者 郑静霞 陈国旗 +2 位作者 缪玥钥 杨海龙 付俊 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期299-313,I0001,共16页
柔性传感器在可穿戴设备、植入式器件和电子皮肤等领域具有潜在的应用价值。水凝胶材料的力学性能与生物组织相似,生物相容性好,是应用于仿生柔性传感设备的理想材料之一。水凝胶网络结构是决定其力学性能、导电性能和传感性能的关键。... 柔性传感器在可穿戴设备、植入式器件和电子皮肤等领域具有潜在的应用价值。水凝胶材料的力学性能与生物组织相似,生物相容性好,是应用于仿生柔性传感设备的理想材料之一。水凝胶网络结构是决定其力学性能、导电性能和传感性能的关键。结合本课题组的研究工作,本文主要围绕水凝胶结构与传感性能的关系、水凝胶-组织界面等关键科学问题,系统地阐述了高性能水凝胶柔性传感器的进展,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 导电水凝胶 柔性应力应变传感器 组织黏附 可穿戴设备 植入式传感器
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基于导电水凝胶的柔性应变传感器研究进展 被引量:6
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作者 李雪雨 朱玉宏 +1 位作者 温艳蓉 贾红兵 《橡塑技术与装备》 CAS 2021年第2期10-16,共7页
导电水凝胶具有良好的电性能、机械性能、生物相容性等,在电容器、调制器、传感器等领域具有广阔的应用前景。本文对导电水凝胶的概述、传感机理及传感器的种类进行了综述。
关键词 导电水凝胶 传感 抗冻性 灵敏度 综述
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室温下羧甲基纤维素导电水凝胶的快速制备及在柔性应变传感器的应用 被引量:5
16
作者 宋亚婷 牛力 +3 位作者 马培林 李旭 Jacko Feng 刘志明 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期134-144,共11页
导电水凝胶由于具有足够的灵活性、耐用性和功能多样化的独特特性,在柔性应变传感器领域具有巨大的发展前景。然而,制备水凝胶的聚合过程大多耗时、耗能且会使用有毒的交联剂,严重阻碍了其在这一新兴领域的实际应用。文中通过木质素磺酸... 导电水凝胶由于具有足够的灵活性、耐用性和功能多样化的独特特性,在柔性应变传感器领域具有巨大的发展前景。然而,制备水凝胶的聚合过程大多耗时、耗能且会使用有毒的交联剂,严重阻碍了其在这一新兴领域的实际应用。文中通过木质素磺酸钠/Fe^(3+)组成的新型动态氧化还原体系,以羧甲基纤维素钠(CMC)和丙烯酸(AA)为基本原料,在室温快速制备了具有良好力学性能(拉伸强度435 kPa、断裂伸长率1043%)、较高离子电导率(2.23 S/m)、良好传感灵敏度(GF=2.76)及电自修复能力的CMC/PAA/Fe^(3+)导电水凝胶。基于该凝胶所制备的应变传感器可以通过稳定且可重复的电信号检测人体大幅度或细微的运动,展现出了其在个人健康监测、人体运动检测和人机交互中的潜在应用价值。在室温快速制备水凝胶的方法为构建用于各种传感应用的导电水凝胶提供了新的思路。 展开更多
关键词 羧甲基纤维素钠 木质素磺酸钠/Fe^(3+) 导电水凝胶 室温制备 柔性应变传感器
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Preparation and Performance Study of PVA-Based Flexible Sensors
17
作者 Md Kamrul Hasan Xinbo Ding 《Open Journal of Polymer Chemistry》 2024年第1期19-40,共22页
Flexible sensors have great potential for monitoring human body motion signals. This paper presents a flexible sensor that uses zinc oxide (ZnO) to improve the mechanical properties and electrical conductivity of PVA ... Flexible sensors have great potential for monitoring human body motion signals. This paper presents a flexible sensor that uses zinc oxide (ZnO) to improve the mechanical properties and electrical conductivity of PVA hydrogel. The composite hydrogel has excellent conductive properties and high strain sensitivity, making it suitable for motion monitoring. The PVA/ZnO conductive hydrogel is tested on various body parts, showing effective feedback on movement changes and good electrical signal output effects for different motion degrees, confirming its feasibility in flexible sensors. The sensor exhibits good mechanical properties, electrical conductivity, and tensile strain sensing performance, making it a promising sensor material. It can accurately monitor wrist bending, finger deformation, bending, and large-scale joint movements due to its wide monitoring range and recoverable strain. The results show that the PVA/ZnO conductive hydrogel can provide effective feedback in flexible sensors, which is suitable for use in motion monitoring. 展开更多
关键词 Polyvinyl Alcohol Zinc Oxide Zinc Oxide Nanorods conductive hydrogel Flexible Sensor
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一种高透明、可拉伸导电水凝胶的制备及其在电容传感器中的应用 被引量:5
18
作者 李仁爱 张凯丽 陈广学 《影像科学与光化学》 CAS 2019年第4期267-273,共7页
导电水凝胶由于具备良好的电学特性、可调节的机械性能、易于加工性和生物相容性等,是制备柔性电子设备的理想基材。本文使用马来酸与丙烯酰胺作为共聚单体,氯化锂作为导电离子,N,N′-二甲基双丙烯酰胺作为交联剂,使用光引发剂,采用原... 导电水凝胶由于具备良好的电学特性、可调节的机械性能、易于加工性和生物相容性等,是制备柔性电子设备的理想基材。本文使用马来酸与丙烯酰胺作为共聚单体,氯化锂作为导电离子,N,N′-二甲基双丙烯酰胺作为交联剂,使用光引发剂,采用原位光聚合的方式制备了一种导电水凝胶。制得的水凝胶可见光透过率高达93%,最大拉伸形变~380%,导电率最大为12S/m。鉴于其优异的综合性能,实验中使用导电水凝胶制备了电容传感器并应用于人体活动监测。结果表明,制备的导电水凝胶电容传感器对不同程度的手指弯曲形变和不同力度的手指触碰均表现出灵敏的响应行为,为未来可穿戴柔性电子产品的发展起到了一定的推动作用。 展开更多
关键词 导电水凝胶 导电离子 电容器传感器
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全物理交联导电双网络水凝胶κ-CG-Ca^(2+)/pHEAA的制备及性能研究
19
作者 郭子玉 唐思佳 +1 位作者 欧阳国强 朱承志 《化学与生物工程》 CAS 北大核心 2024年第8期56-62,共7页
以钙离子敏感型多糖κ-卡拉胶(κ-CG)为第一网络、含羟基聚合物聚N-羟乙基丙烯酰胺(pHEAA)为第二网络,采用“加热-冷却-光聚合”方法制备了全物理交联导电双网络水凝胶κ-CG-Ca^(2+)/pHEAA;通过扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对水... 以钙离子敏感型多糖κ-卡拉胶(κ-CG)为第一网络、含羟基聚合物聚N-羟乙基丙烯酰胺(pHEAA)为第二网络,采用“加热-冷却-光聚合”方法制备了全物理交联导电双网络水凝胶κ-CG-Ca^(2+)/pHEAA;通过扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对水凝胶进行了表征,并测试了水凝胶的拉伸性能、自恢复性、导电性和传感性。结果表明:该水凝胶具有较强的拉伸性能(拉伸强度为1042.34 kPa,拉伸应变为17.75 mm/mm)和良好的自恢复性(恢复率为42.54%);由于自由离子的引入,该水凝胶表现出优异的导电性和传感性。这种性能优异的导电双网络水凝胶在人体运动监测、柔性电极和可穿戴电子设备等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 Κ-卡拉胶 聚N-羟乙基丙烯酰胺 自恢复 导电水凝胶 双网络水凝胶 全物理交联
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面向人体运动检测的水凝胶基柔性应变传感器设计 被引量:1
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作者 张冬至 邵佳慧 +2 位作者 刘希臣 周兰娟 陈璨 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期10-13,共4页
在可穿戴电子设备迅猛发展的背景下,构建面向人体运动检测的可穿戴柔性应变传感器成为目前传感器研究的重点之一。基于聚丙烯酰胺(PAM)、纤维素纳米晶(CNCs)、单宁酸(TA)构建了一种导电水凝胶基柔性应变传感器。机械性能与电学性能测试... 在可穿戴电子设备迅猛发展的背景下,构建面向人体运动检测的可穿戴柔性应变传感器成为目前传感器研究的重点之一。基于聚丙烯酰胺(PAM)、纤维素纳米晶(CNCs)、单宁酸(TA)构建了一种导电水凝胶基柔性应变传感器。机械性能与电学性能测试结果表明,相较于其他柔性应变传感器,聚丙烯酰胺-纤维素纳米晶-单宁酸导电水凝胶基柔性应变传感器具有超长的拉伸范围(0%~2 900%)、较好的黏附性、快速的响应时间(280 ms)和良好的稳定性(超320次加载-卸载循环)。该传感器对人体关节弯曲的大应变与喉部活动的小应变等运动信号具备良好的检测功能,可用作人体运动检测的柔性可穿戴传感器。 展开更多
关键词 可穿戴电子 导电水凝胶 柔性传感器 人体运动检测
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