CMC/P（AA-AMPS）-Fe3+导电水凝胶的制备及在应变传感器中的应用

柴子铧; 隋忠良; 吴江渝; 王大威; 曾小平

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404044

武汉工程大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (6) : 618 -624. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404044

CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺导电水凝胶的制备及在应变传感器中的应用

柴子铧, 隋忠良, 吴江渝, 王大威, 曾小平

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摘要

通过一锅法制备了铁离子交联的羧甲基纤维素/聚[丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）][CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺]导电水凝胶，研究了CMC和AMPS含量对凝胶力学性能的影响，并使用万能拉伸试验机及数字万用表测试了该凝胶的自恢复性能和应变传感性能。结果表明，当CMC的质量分数为1.5%、AMPS质量分数为1.5%时，CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺导电水凝胶综合力学性能最佳，此时CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺导电水凝胶断裂强度为171 k Pa，断裂伸长率为398%。当应变在0%～400%时，CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺导电水凝胶的规范因子达到3.55。基于CMC/P（AA-AMPS）-Fe³⁺导电水凝胶的应变传感器能准确检测0%～500%的应变，能对人体不同尺度动作进行监测，且具有良好的循环稳定性。