首页  >   研究动态  >   正文

高度可拉伸、透明的纤维素/PVA 复合水凝胶应用于多种传感和摩擦纳米发电机

王洋

日期: 2020-02-20      点击数:

摘要:

本课题通过一种简单且环保的零浪费策略展示了一种高度可拉伸、透明和离子导电的纤维素/PVA 水凝胶。 CPH 在 550 nm 处达到 80.42% 的透光率和 747% 的极限断裂伸长率,具有出色的恢复行为,以及在 -12.42 和 62.63 °C 之间的稳定性。测试了CPH作为温度传感器、压力传感器和应变传感器的潜力。基于 CPH 的温度传感器的 TCR 为 -0.03 °C-1,在 0 至 64.0 °C 的宽温度范围内显示出高度可靠和可逆的电阻转换,以及快速响应时间和无明显滞后行为。基于CPH的应变传感器的相对电阻变化随拉伸应变呈线性变化,计为1.04。基于 CPH 的应变传感器在 500% 拉伸应变的宽范围内表现出高度可靠和可逆的电阻转变,并且在检测不同接头的弯曲方面表现良好,显示出瞬时性和良好的稳定性,没有噪声波动、滞后或永久变形。基于 CPH 的压力传感器呈现出应变相关的电容响应。电容变化完全同步于压缩运动,没有任何滞后或衰减。此外,还组装了 CPH-TENG 用于能量收集。 CPH-TENG 在宽温度范围内的拉伸下表现良好,并且在多次拉伸、长期储存或大量接触-分离运动循环中表现出稳定性。 CPH-TENG 还具有 0.0147 kPa 的低压检测极限,这使其作为触觉传感器对接触运动很敏感。这项工作拓宽了纤维素基材料在柔性可穿戴电子设备领域的应用。

全文链接:Highly stretchable, transparent cellulose/PVA composite hydrogel for multiple sensing and triboelectric nanogenerators