当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Appl. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Ultra-sensitive and Stretchable Conductive Fibers Using Percolated Pd Nanoparticle Networks for Multi-sensing Wearable Electronics: Crack-based Strain and H2 sensors.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-09-07 , DOI: 10.1021/acsami.0c10460 Chihyeong Won 1 , Sanggeun Lee 1 , Han Hee Jung 2 , Janghoon Woo 1 , Kukro Yoon 1 , Jaehong Lee 2 , Chaebeen Kwon 1 , Minkyu Lee 1 , Heetak Han 1 , Yongfeng Mei 1, 3 , Kyung-In Jang 2 , Taeyoon Lee 1, 4
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-09-07 , DOI: 10.1021/acsami.0c10460 Chihyeong Won 1 , Sanggeun Lee 1 , Han Hee Jung 2 , Janghoon Woo 1 , Kukro Yoon 1 , Jaehong Lee 2 , Chaebeen Kwon 1 , Minkyu Lee 1 , Heetak Han 1 , Yongfeng Mei 1, 3 , Kyung-In Jang 2 , Taeyoon Lee 1, 4
Affiliation
|
The need for wearable electronic devices continues to grow, and the research is under way for stretchable fiber-type sensors that are sensitive to the surrounding atmosphere and will provide proficient measurement capabilities. Currently, one-dimensional fiber sensors have several limitations for their extensive use because of the complex structures of the sensing mechanisms. Thus, it is essential to miniaturize these materials with durability while integrating multiple sensing capabilities. Herein, we present an ultrasensitive and stretchable conductive fiber sensor using PdNP networks embedded in elastomeric polymers for crack-based strain and H2 sensing. The fiber multimodal sensors show a gauge factor of ∼2040 under 70% strain and reliable mechanical deformation tolerance (10,000 stretching cycles) in the strain-sensor mode. For H2 sensing, the fiber multimodal sensors exhibit a wide sensing range of high sensitivity: −0.43% response at 5 ppm (0.0005%) H2 gas and −27.3% response at 10% H2 gas. For the first time, we demonstrate highly stretchable H2 sensors that can detect H2 gas under 110% strain with mechanical durability. As demonstrated, their stable performance allows them to be used in wearable applications that integrate fiber multimodal sensors into industrial safety clothing along with a microinorganic light-emitting diode for visual indication, which exhibits proper activation upon H2 gas exposure.
中文翻译：
使用渗透性Pd纳米粒子网络的超灵敏可拉伸导电纤维，用于多传感可穿戴电子产品：基于裂纹的应变和H2传感器。
对可穿戴电子设备的需求持续增长，并且对可拉伸纤维型传感器的研究正在进行中，该传感器对周围的环境敏感并且将提供熟练的测量能力。当前，由于传感机构的复杂结构，一维光纤传感器在其广泛使用方面存在一些局限性。因此，必不可少的是将这些材料的耐用性最小化，同时集成多种传感功能。在本文中，我们介绍了一种使用嵌入弹性体聚合物中的PdNP网络的超灵敏可拉伸导电纤维传感器，用于基于裂纹的应变和H 2感应。光纤多模式传感器在70％应变下显示出约2040的规格系数，并且在应变传感器模式下具有可靠的机械变形容限（10,000个拉伸循环）。对于H 2感测，光纤多模态传感器表现出高灵敏度的宽感测范围：在5 ppm（0.0005％）H 2气体下，响应为-0.43％，在10％H 2气体下，响应为-27.3％。我们首次展示了可检测H 2的高度可拉伸H 2传感器气体在110％应变下具有机械耐久性。如图所示，它们的稳定性能使其可用于可穿戴应用，这些应用将光纤多模态传感器与用于视觉指示的微无机发光二极管一起集成到工业安全服中，该发光二极管在暴露于H 2气体后具有适当的激活性。
更新日期：2020-10-07
中文翻译：
使用渗透性Pd纳米粒子网络的超灵敏可拉伸导电纤维，用于多传感可穿戴电子产品：基于裂纹的应变和H2传感器。
对可穿戴电子设备的需求持续增长，并且对可拉伸纤维型传感器的研究正在进行中，该传感器对周围的环境敏感并且将提供熟练的测量能力。当前，由于传感机构的复杂结构，一维光纤传感器在其广泛使用方面存在一些局限性。因此，必不可少的是将这些材料的耐用性最小化，同时集成多种传感功能。在本文中，我们介绍了一种使用嵌入弹性体聚合物中的PdNP网络的超灵敏可拉伸导电纤维传感器，用于基于裂纹的应变和H 2感应。光纤多模式传感器在70％应变下显示出约2040的规格系数，并且在应变传感器模式下具有可靠的机械变形容限（10,000个拉伸循环）。对于H 2感测，光纤多模态传感器表现出高灵敏度的宽感测范围：在5 ppm（0.0005％）H 2气体下，响应为-0.43％，在10％H 2气体下，响应为-27.3％。我们首次展示了可检测H 2的高度可拉伸H 2传感器气体在110％应变下具有机械耐久性。如图所示，它们的稳定性能使其可用于可穿戴应用，这些应用将光纤多模态传感器与用于视觉指示的微无机发光二极管一起集成到工业安全服中，该发光二极管在暴露于H 2气体后具有适当的激活性。
京公网安备 11010802027423号