一种嵌入电子纺织物的智能水泥基复合材料
应用物理
2021-01-05 v1
摘要
使用自感知水泥基材料的结构健康监测（SHM）此前已有报道，其中纳米填料被掺入水泥基体中作为功能性传感元件。导电纳米填料改性混凝土要用于 SHM 总是需要渗流阈值。尽管如此，任何自感知水泥基体所达到的最佳压力/应变灵敏度结果均 <0.01 MPa-1。本工作中，我们引入基于新型还原氧化石墨烯（RGO）的电子纺织物（e-textile），将其嵌入素水泥基体与聚合物粘结剂改性水泥基体中用于 SHM 应用。作为概念验证，我们证明了这些涂层织物基传感器可成功嵌入水泥基结构内部，由于宿主基体内互联织物存在，其不依赖于任何渗流阈值。压阻响应通过施加直接及循环压缩载荷（0.1 至 3.9 MPa）测得。对于嵌入 e-textile 的自感知水泥基结构系统，获得了 1.5 MPa-1 的压力灵敏度与 2000 的超高应变因子。这种含嵌入 e-textile 的新系统灵敏度比基于纳米颗粒的水泥基复合材料自感知高出多个数量级。所制备的 e-textile 传感器在 1000 次长期循环压缩测试中表现出机械稳定性与功能耐久性。
引用
@article{arxiv.2101.00140,
title = {An Electronic Textile Embedded Smart Cementitious Composite},
author = {Muhammad S Irfan and Muhammad A Ali and Kamran A Khan and Rehan Umer and Antonios Kanellopoulos and Yarjan A Samad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00140},
year = {2021}
}