Skip to main content
Erschienen in: Cellulose 3/2022

10.01.2022 | Original Research

Stretchable, sensitive, and environment-tolerant ionic conductive organohydrogel reinforced with cellulose nanofibers for human motion monitoring

verfasst von: Miao Li, Yutong Yang, Chengbin Yue, Yongming Song, Maurizio Manzo, Zhenhua Huang, Liping Cai

Erschienen in: Cellulose | Ausgabe 3/2022

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Conductive hydrogel (CH) strain sensors have made significant progress in wearable electronic products in recent years. However, the use of aqueous solvents as the dispersion medium in CHs largely limits the scope of applications of CHs and impedes the combination of the mechanical properties and ionic conductivity, which is urgently desired to be addressed. Herein, a simple one-pot preparation of anti-freezing, anti-drying ionic CHs with high stretchability (up to 869%), toughness (6.60 MJ/m3), and Young's modulus (0.56 MPa) was proposed. These CHs consist of polyvinyl alcohol, tannic acid, and sodium chloride dispersed in a solvent consisting of glycerol and cellulose nanofiber suspension. The thus-synthesized CHs exhibit good ionic conductivity (~ 0.86 S/m) and strain sensitivity (gauge factor of 8.54). The organohydrogel possesses a sensitive strain sensing capability and a wide-working temperature range (−50 °C to 60 °C), and good stability (30 d in room-temperature) to detect human movement, such as large (joint movement) and subtle movements (voice in the throat). These advantages allow organohydrogel sensors to show great potential for electronic skin, personal healthcare, and flexible wearable devices.

Graphical abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
Zurück zum Zitat Yim C-H, Tam J, Soboleski H, Abu-Lebdeh Y (2017) On the correlation between free volume, phase diagram and ionic conductivity of aqueous and non-aqueous lithium battery electrolyte solutions over a wide concentration range. J Electrochem Soc 164:A1002–A1011. https://doi.org/10.1149/2.1601704jesCrossRef Yim C-H, Tam J, Soboleski H, Abu-Lebdeh Y (2017) On the correlation between free volume, phase diagram and ionic conductivity of aqueous and non-aqueous lithium battery electrolyte solutions over a wide concentration range. J Electrochem Soc 164:A1002–A1011. https://​doi.​org/​10.​1149/​2.​1601704jesCrossRef
Metadaten
Titel
Stretchable, sensitive, and environment-tolerant ionic conductive organohydrogel reinforced with cellulose nanofibers for human motion monitoring
verfasst von
Miao Li
Yutong Yang
Chengbin Yue
Yongming Song
Maurizio Manzo
Zhenhua Huang
Liping Cai
Publikationsdatum
10.01.2022
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Cellulose / Ausgabe 3/2022
Print ISSN: 0969-0239
Elektronische ISSN: 1572-882X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10570-022-04418-8

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2022

Cellulose 3/2022 Zur Ausgabe