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用于多功能 3D 打印传感器的可拉伸和自修复离子导电弹性体
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-11-15 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.140328 Qirui Wu , Songjiu Han , Jundong Zhu , Anbang Chen , Jiayu Zhang , Zhen Yan , Jiantao Liu , Jianren Huang , Xiaoxiang Yang , Lunhui Guan
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更新日期:2022-11-17
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-11-15 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.140328 Qirui Wu , Songjiu Han , Jundong Zhu , Anbang Chen , Jiayu Zhang , Zhen Yan , Jiantao Liu , Jianren Huang , Xiaoxiang Yang , Lunhui Guan
水凝胶和离子凝胶等软离子导体 (IC) 已引起广泛关注,因为它们有望成为柔性电子设备中使用的关键组件。尽管如此,以往研究报道的水凝胶和离子凝胶基材料通常存在溶剂泄漏和蒸发等突出问题,限制了它们在复杂环境中的应用。在这项工作中,设计和制备了由不含任何挥发性液体的长链共聚物网络组成的固态导电离子凝胶(SCIg)。动态的非共价键确保其作为传感器长期稳定的信号监测。SCIg 表现出非凡的综合性能,包括在大变形(λ=26.6 拉伸拉伸)下令人钦佩的拉伸强度(0.97 MPa),良好的导电性(56.1 mS m -1) 和惊人的自愈效率 (>95%)。值得注意的是,SCIgs 解决了离子凝胶中一个公认的问题,即离子电导率与机械性能的冲突。此外,一系列基于SCIg的离子弹性体被进一步开发为电阻型传感器、电容型传感器和能够检测各种机械信号的多功能电子皮肤。这些传感器通过信号响应提供出色的长期稳定性。同时,所获得的 SCIgs 具有高效的紫外线 (UV) 固化 3D 打印性能,能够在短时间内批量生产直径为 130 μm 的微电路。该工作表明所开发的SCIg在电子皮肤、生理信号检测和人机界面等领域具有巨大的应用潜力。
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