华南理工：受植物气孔启发的碳基气凝胶,用于可穿戴压阻式传感器
2022年12月07日
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【华南理工：受植物气孔启发的碳基气凝胶,用于可穿戴压阻式传感器】
由于框架的脆性，碳基气凝胶难以实现令人满意的机械强度和抗疲劳性，限制了其在压阻传感器中的应用。研究受植物气孔结构的启发，基于具有长距离定向多尺度基质结构的稳定而有弹性的碳基气凝胶制备了柔性压阻传感器。碳基气凝胶通过双向冷冻生成，并进一步组装成i）2D形态TiCT MXene作为导电框架，ii）纤维素纳米纤维（CNF）提供丰富的羟基作为柔性基材。
此外，引入带正电荷的壳聚糖作为“桥接强化元素”，将CNF和TiCT紧密连接，有助于提高碳基气凝胶的强度和稳定性。通过有限元模拟，证实了壳聚糖的结合和支撑作用，可以直接调节碳层的排列和弹性支撑结构。有趣的是，压阻传感器表现出超强的压缩性，在50%应变下可承受10000次循环，显示出快速的响应时间（6.3 ms）和高灵敏度（177.08 kPa）。
简言之，这项工作提供了一种创新策略，以获得将多尺度微结构集成到碳基气凝胶中的纳米结构功能材料，展示了其改善可穿戴压阻传感器的传感特性和功能的潜力。
来源：传感器专家网
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