大連工業大學王海松教授團隊 AFM:纖維素基水凝膠傳感器新進展
2025-01-20 來源:高分子科技
隨著物聯網以及人工智能在現實生活中的逐步普及,可穿戴柔性傳感器因其簡單的制造工藝和成熟的信號處理技術引起了廣泛關注。其中,纖維素基水凝膠傳感系統由于具有獨特的三維結構、可生物降解性以及良好的機械性能等優勢,是目前柔性可穿戴器件的研究熱點。然而,傳統植物纖維材料易縮水和低導電性極大地限制了其在柔性傳感器件領域的應用和普及;诖耍ㄟ^結構設計改善植物纖維基傳感器的導電性和靈敏度,并應用于摩擦電納米發電機、超級電容器和傳感器組成的柔性集成傳感微系統具有重要意義。
圖1. DFT模擬2D MOF與Pc之間的強d-π共軛作用以及dxy的軌道能級提升示意圖
圖2. 2D MOF@Pc導電纖維素基水凝膠的應變傳感性能
圖3. 2D MOF@Pc導電纖維素基水凝膠在水下運動監測中的應用
研究結論:本文用Pc修飾2D MOF以調節低能軌道dxy的軌道能級,2D MOF@Pc獲得了更高的電導率。2D MOF@Pc制備的纖維素基水凝膠作為摩擦電納米發電機、超級電容器和傳感器模塊的關鍵部件,組裝的自供電傳感微系統的整體性能得到了加強,靈敏度提高了75%。這項工作不僅為提高2D MOF的電導率及纖維素基凝膠傳感器靈敏度提供了理論支撐,這種有效的策略還可以擴展到其他先進電極材料的設計。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202418474
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(責任編輯:xu)
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