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離子液體如何強化凝膠傳感器的強度?

2024-10-21 14:29:28 sh默尼 7

隨著柔性電子設備和軟體機器人的快速發展,傳感器的研究進入了一個前所未有的關鍵階段。這些傳感器能夠監測各種物理參數,廣泛應用于智能設備和人機交互中,逐漸成為人們日常生活中不可或缺的一部分。然而,隨著社會對智能設備需求的不斷增加,傳感器的性能也面臨著更高的要求,尤其是在機械性能、傳感靈敏度和穩定性等方面。


鑒于此,中國科學技術大學龔興龍教授課題組在《Chemical Engineering Journal期刊上發表了題為Ionic liquid-reinforced transparent, stretchable, conductive organic ionic gel with ultra-high sensory capability and ultra-robust impact-resistance 的論文。該論文介紹了一種由新型有機離子凝膠(POIG)制成的傳感器材料,展示了其卓越的機械性能和傳感能力,為未來智能可穿戴技術的發展提供了新的思路。POIG由聚乙烯醇(PVA)和乙二醇(EG)雙聚合物網絡與離子液體構建而成。這種創新設計不僅賦予了POIG優異的機械性能,還使其具備了良好的傳感能力。離子液體的加入使得POIG形成了穩定均勻的內部導電結構,展現出極低的應變響應(0.2%極快的響應時間(≈10 ms)。研究人員記錄了POIG在不同應變下的傳感信號,其在微小應變范圍(0.2%1%)、小應變范圍(1%5%)和大應變范圍(10%50%)均表現出優異的傳感性能。此外,POIG的超低遲滯特性賦予其顯著的傳感穩定性,4000次循環下性能基本沒有衰減。


綜上所述, POIG的成功研發為下一代智能可穿戴防護技術帶來了新的可能。其在傳感性能和機械性能上的優越表現,使其成為未來柔性電子設備的理想材料。隨著技術的不斷進步,POIG有望在智能設備、醫療健康和人機交互等領域發揮重要作用,為人們的生活帶來更多便利和創新。

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