研究团队通过有限元模拟分析了不同微结构的可压缩性和变形能力,设计了一种具有梯度高度的半球结构,可以提高离子凝胶结构的可压缩性,利用该结构制备了双电层(EDL)电容传感器,该传感器在1 ~ 12 kPa范围内表现出良好的线性度和高灵敏度(15.1 kPa-1),如图4所示。 图4. 基于CSN离子凝胶的EDL电容传感器 研究团队探究...
在这项研究中，成功开发了一种厚度约为16.7 μm的热塑性聚氨酯（TPU）纳米网支撑超薄离子凝胶传感器，实现了对人体运动模式和生理信号的实时监测。该纳米网支撑的超薄离子凝胶表现出卓越的机械性能，包括高达375%的拉伸范围、2.78 MPa的拉伸应力和5.51 MJ m−3的韧性，同时还具有强大的抗疲劳性，在100%拉伸...
此外,与DLP 3D打印的高度兼容性使其能够制造具有高精度的离子凝胶微结构。基于这些特性,研究人员打印了具有梯度高度的半球结构,制造出具有优越传感性能的电容式传感器,传感器在健康检测、人机交互等方面都展示出良好的应用潜能(图2、图3)。该研...
另一方面,传感器是水凝胶的重要应用方向。其中,离电型传感器因为灵敏度高,抗干扰能力强等优点在近年来备受关注。但是目前用于该类型传感器的材料存在离子泄漏,以及受潮湿度影响较大的缺陷。 图1 基于內盐型凝胶的离电型传感器无离子泄漏的风险;经绿色溶剂改性水凝胶介电层,传感器可于高温、雨天、低温等环境使用。 针对...
这种传感器通常是三层结构,两个柔性电极夹在一个软离子凝胶中,在电极-离子凝胶界面处形成纳米级双电层(EDL)。然而,现有的离子电子传感器是湿度敏感的,不能用于潮湿环境,因为离子凝胶通常具有吸湿性,在空气或潮湿环境中吸收水分,导致离子...
（一）核壳微针传感器的设计理念 为解决上述问题，本研究提出了一种创新的核壳MN结构设计。利用空心MN内部通道封装两性离子聚合物水凝胶传感层，这种设计不仅将传感层与皮下组织物理隔离，减少了摩擦和损伤，还避免了额外保护涂层的使用，降低了分析物扩散的阻力。同时，水凝胶的填充充分利用了MN的三维结构，实现了生物...
确定了离子凝胶(IG)在可见波长范围内的光学透明度;这些特性是与发光器件集成的前景。开发的IG显示杨氏模量为96 kPa,与人体包括血管、皮肤和肌肉作为植入装置时的生物力学相容性一样。由于PVA的水溶性,温度传感器在去离子水(DIW)中浸泡16小时后消失。 图1-温度传感器的示意图和照片。
这项研究展示了一种多功能离子导电水凝胶(PPAVC-BA),具有超高拉伸性(约1750%)、高透明度(85%)、优异的导电性(13.7 mS/cm)和抗冻性(低于-80°C)。该水凝胶制备的应变传感器具有高灵敏度(GF=4.43)、极宽的传感检测范围(0%-1100%)和快速响应时间,能准确识别人体关节运动和微弱肌肉跳动。此外,基于PPAVC-BA水...
成功制备了支撑在16.7 μm纳米网上的离子凝胶,该离子凝胶包含TPU和(HFBA-HEA)/[EMIM][TFSI],这是迄今为止报道的最薄的离子凝胶。纳米网和粘弹性聚合物网络的引入赋予了超薄离子凝胶传感器出色的机械强度,强韧的粘附性以及良好的疲劳阻力。超薄离子凝胶表现出一系列功能特性,包括透气性(水蒸气透过率为1602.6 ± 11.86...
离子凝胶具有出色的离子导电性、可拉伸性和热稳定性,是离子电子学的理想候选材料。然而,要开发出具有优异电气和机械性能的可三维打印离子凝胶却很困难。在此,我们报告了一种用于三维打印离子电子传感器的高导电性和可拉伸纳米结构(CSN)离子凝胶。我们提出了光聚合诱导微相分离策略来制备CSN离子凝胶,它由连续导电纳米通道...