基于石墨烯纳米片和碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷的高可伸展压阻传感器的无溶剂合成工艺

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:25
文章英文标题
Solvent-free process for the synthesis of highly stretchable piezoresistive sensors based on polydimethylsiloxane filled with graphene nanoplatelets and carbon nanotubes
正文
本文报道了高可拉伸聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体的设计、开发和初步表征，并将其与石墨烯纳米片( GNPs )和碳纳米管( CNTs )组成压阻复合材料应用于变形形状变化的飞行器。聚合物基体的制备策略是使用低分子量的前驱体，避免溶剂的使用，并通过侧基苯基功能化，改善填料的分散性和填料与聚合物的相互作用。纳米复合材料表现出高的变形能力( 90 % )、高的电导率( 0.85 ~ 0.9S / m )和压阻行为( Gauge Factor等于0.75 )。此外，CNT和GNP在导电性方面表现出协同作用，因为杂化纳米复合材料的逾渗阈值低于单独使用CNT或GNP时的逾渗阈值。
文章内容（英文）
This work reports on the design, the development, and a preliminary characterization of highly stretchable polydimethylsiloxane (PDMS) elastomers as matrices for piezoresistive composites with graphene nanoplatelets (GNPs) and carbon nanotubes (CNTs) applicable to aircrafts with morphing shape changes. The strategy adopted for the formulation of the polymeric matrices was to use precursors at low molecular weights, in order to avoid the use of solvents, and functionalized with lateral phenyl groups, to improve the filler dispersion and the filler-polymer interactions. The nanocomposites show high deformability (90%), high conductivity (0.85-0.9S/m), and piezoresistive behavior (Gauge Factor equal to 0.75). Additionally, CNT and GNP show a synergistic effect in the electrical conductivity, since the percolative threshold of hybrid nanocomposites is lower than those observed with CNT or GNP separately.
来源出处
Journal|[J]IOP Conference Series: Materials Science and EngineeringVolume 1024, Issue 1. 2021. PP 012003-
DOI
https://doi.org/10.1088/1757-899X/1024/1/012003
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