基于液态金属的水凝胶应变传感器

近年来,基于导电水凝胶的应变传感器发展迅速,液态金属作为一种新型导电材料由于具有高导电性、良好的生物相容性、柔性和可变性,在导电水凝胶传感器的制备和应用中受到了越来越多的关注。本文介绍了液态金属以分散的液滴和连续的流体两种形式在导电水凝胶制备中的应用,及所制备的基于液态金属导电水凝胶传感器的性能,最后,对基于液态金属的水凝胶传感器的应用前景进行了展望。     

应变响应抗冻保水海藻酸钙/聚乙烯醇导电水凝胶

针对传统水凝胶耐候性差及易失去柔性等问题,以海藻酸钠(Sodium Alginate, SA)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA)为基质,单宁酸(Tannic Acid, TA)和氯化钙(Calcium Chloride, CaCl₂)为交联剂,甘油(Glycerol, GL)和水为溶剂,制备了多重交联海藻酸钙(Calcium Alginate, CA)/聚乙烯醇(CA/PVA)水凝胶。研究显示该水凝胶具有优异的力学性能、抗冻保水性及导电性。其拉伸断裂伸长率可达～808%;常温电导率达0.32 S/m;-60℃时仍不冻结,且较宽温度范围内具备良好导电性能;25℃、相对湿度60%的环境中放置一周仅失水35%。该水凝胶应变传感性良好,可作为柔性传感器稳定监测人体细微动作。     

导电水凝胶的研究进展

导电水凝胶作为一种新型功能凝胶材料,受到了广大科研工作者的关注。本文总结了导电水凝胶的类型,分为聚电解质导电水凝胶、酸掺杂导电水凝胶、无机物填充导电水凝胶和导电高分子基导电水凝胶四大类。并综述其在柔性可穿戴电子产品、能源存储、能源转换及药物的可控释放等方面具有的应用前景。最后,对未来导电水凝胶的发展做了展望。     

导电水凝胶的制备及应用研究进展

导电水凝胶是一类将亲水性基质和导电介质有机结合的新型水凝胶,具有较高的柔韧性、可调的力学性能和优异的电化学性能,在柔性电子设备等领域具有广阔的应用前景。本文综述了导电水凝胶材料的研究前沿和动态,介绍了导电水凝胶的分类及制备方法,讨论了导电水凝胶的结构设计与性能,重点阐述了导电水凝胶材料的应用研究进展,归纳了导电水凝胶材料面临的问题与挑战,并展望了导电水凝胶材料的发展趋势,指出采用天然可再生资源为原料开发具有高导电性、力学性能稳定、耐极端温度、生物相容性和生物可降解的导电水凝胶将成为下一步研究重点,同时优化柔性电子装置、提高器件输出稳定性也将成为重要的研究方向之一。导电水凝胶的制备及应用研究将促进柔性电子功能材料领域的快速发展。     

可拉伸的PVA/CNC/NaCl导电水凝胶制备及柔性传感应用

基于柔性电子领域的发展需求,水凝胶因其可拉伸性和较好的生物相容性被认为具有很大的应用前景。以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)作为基体,加入纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal, CNC)作为增强填料,氯化钠(NaCl)作为电解质以提高水凝胶的电导率,采用30 kGy的γ辐照制备得到的水凝胶具有良好的力学性能(断裂伸长率421%、最大拉伸应力为68.9 kPa)和导电性能(电导率2.85 S/m),将PVA/CNC/NaCl水凝胶作为应变传感器,可应用于手指弯曲、手腕弯曲、手肘弯曲等人体部位运动状况检测,稳定性良好,并表现出较好的灵敏度,验证了该水凝胶的实用性并为其后续应用奠定基础。     

基于弹性聚合物复合材料的压阻式柔性应变传感器研究进展

综述了近年来基于弹性聚合物复合材料的压阻式柔性应变传感器的研究现状,包括压阻式柔性应变传感器的结构、传感机理、传感器基质,以及导电材料种类、结构控制方法及应用等。指出了现阶段压阻式柔性应变传感器研究面临的主要问题,并对其未来发展方向进行了展望。     

抗冻水凝胶的制备及其在柔性电子领域的应用

水凝胶具有优异的柔韧性、离子运输性和可调的机械性,在柔性电子领域具有广阔的应用前景.然而,水凝胶电子器件在严寒气候下容易冻结失效,严重限制了其在低温环境下的应用潜力.向水凝胶中引入低温防护剂可以赋予水凝胶抗冻性能,拓宽水凝胶电子器件的工作温度.该文从溶质离子、离子液体、有机溶剂以及抗冻蛋白改性水凝胶4个方面,综述了近年...     

抗冻水凝胶的制备及其在柔性电子领域的应用

水凝胶具有优异的柔韧性、离子运输性和可调的机械性,在柔性电子领域具有广阔的应用前景,然而,水凝胶电子器件在严寒气候下容易冻结失效,严重限制了其在低温环境下的应用潜力,通过向水凝胶中引入低温防护剂可以赋予水凝胶抗冻性能,拓宽水凝胶电子器件的工作温度。该文从溶质离子、离子液体、有机溶剂以及抗冻蛋白改性水凝胶4个方面,综述了近年来抗冻水凝胶的制备方法和抗冻机理,阐述了抗冻水凝胶在超级电容器、传感器和电池等柔性电子领域的应用进展,归纳了抗冻水凝胶电子材料面临的问题与挑战,并展望了抗冻水凝胶电子材料的发展趋势,指出以天然可再生资源为原料开发具有优异机械性能、电化学性能、生物无毒性、生物相容性和生物可降解的抗冻水凝胶成为下一步研究重点,同时设计优化柔性电子装置、提高器件安全可靠性和输出稳定性也将成为重要的研究方向之一。抗冻水凝胶的制备及其应用研究将促进柔性电子功能材料领域的快速发展。     

双重动态共价键交联纳米纤维素导电水凝胶及其柔性传感器

自愈合导电水凝胶因其良好的自愈合性能与导电性能,在柔性可穿戴设备中具有巨大的应用前景。以4-甲酰基苯硼酸(Bn)交联聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯亚胺(PEI)构建基于硼酸酯键和亚胺键的双重动态交联水凝胶网络,引入聚吡咯修饰的纤维素纳米纤维(PPy@CNF)构建了具有良好自愈合和导电性的PBP-PPy@CNF纳米复合水凝胶。结果表明,当PPy@CNF的质量分数为0.8%时,水凝胶的力学性能最佳,其最大应力可达6.65kPa,断裂拉伸应变可达2080%,电导率为2174μS/m。基于该水凝胶的电阻式传感器具有良好的稳定性和重复性,在应变检测范围0～800%内,灵敏因子GF可分为三个线性响应区域,分别是0～200%(GF₁=2.82)、200%～600%(GF₂=7.15)和600%～800%(GF₃=12.85),该传感器能有效检测人体不同部位的运动,可应用于可穿戴传感设备。     

光子晶体水凝胶传感器的研究进展

光子晶体水凝胶传感器在一定外界条件刺激下,其水凝胶体系会发生膨胀或收缩,进而引起光子晶体的光子带隙改变而产生响应。本文主要对光子晶体水凝胶传感器的原理及应用现状进行了综述,并提出了展望。     

二维导电材料/柔性聚合物复合材料基可穿戴压阻式应变传感器的研究进展

可穿戴应变传感器在人体运动检测、健康监测、可穿戴电子设备和柔性电子皮肤等新兴领域具有极大的应用前景。近年来,由二维（2D）导电材料和柔性聚合物基体组成的可穿戴压阻式应变传感器具有较高的灵敏度、良好的拉伸性和柔韧性、优异的耐久性、可调的应变传感性和易加工等特点,受到广泛关注。基于此,本文对基于2D导电材料/柔性聚合物复合材料（2D-CPC）的可穿戴压阻式应变传感器的类型、传感机理、性能指标、影响因素及应用等进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望。     

纤维级碳黑导电母粒研究进展

介绍了纤维级碳黑(CB)导电母粒的制备方法,分析了偶联剂用量、分散剂用量、共混体系组成、螺 杆转数和混合时间等对纤维级CB导电母粒导电性的影响。指出提高CB的分散性,降低导电母粒的电阻 值,提高导电母粒的可纺性是开发高品质纤维级CB导电母粒的关键。     

导电胶的研究进展

随着现代科学技术的高速发展,电子仪器正在向小型化、微型化、高集成化方向迈进,导电胶作为一种新兴的绿色环保微电子封装材料,广泛应用于电子产品中。本文介绍了导电胶的组成,从宏观和微观角度对导电机理进行了概述,并对国内外最新成果进行了综述,最后对各向异性导电胶的发展前景作了展望。     

导热室温硫化硅橡胶的研究进展

介绍了导热室温硫化硅橡胶的导热机理及导热模型,分析了室温硫化硅橡胶的导热性能及综合性能,并概述了国内外导热室温硫化硅橡胶的研究现状。指出通过填充不同粒径分布的填料或对填料进行适当的表面处理,可以制备高导热室温硫化硅橡胶。     

铜铁矿基p-TCO透明导电材料研究进展

介绍了P型铜铁矿结构氧化物ABO2的晶体结构、电子结构和光、电学特性,综述了P型铜铁矿结构氧化物薄膜材料制备方法与研究现状以及在器件方面的应用,并对其前景进行了展望。     

导热硅橡胶的研究进展

综述了填充型导热橡胶的导热机理和各类导热填料的导热特性,介绍了提高导热硅橡胶导热性的途径。