Multiscale Synergistic Mechanism Study on the Regulation of Resistive Response Stability and Mechanical Behavior of Graphene/EPDM Rubber Composite Materials
ABSTRACT
Conductive polymer composites (CPCs) are promising candidates for flexible electronics and structural health monitoring. However, their practical application is often hindered by the shoulder peak effect—a non-monotonic rebound in the resistance–strain curve during unloading that compromises sensing accuracy and signal stability. Although previous studies have mainly focused on experimental observations, the molecular-level origin of this phenomenon remains insufficiently understood. In this work, experimental characterization is combined with molecular dynamics (MD) simulations to elucidate the interfacial interactions in graphene (GR)/ethylene–propylene–diene monomer (EPDM) composites. The results reveal that the shoulder peak effect primarily arises from the mismatch between the viscoelastic hysteresis of the EPDM matrix and the reconstruction of the conductive network. Notably, the composite containing 4 wt% GR forms a more uniform and stable conductive network with the strongest interfacial adhesion, significantly suppressing the shoulder peak effect. MD simulations further confirm that this formulation exhibits the highest interfacial binding energy and the most compact structural configuration. Overall, this study provides mechanistic insight and practical guidelines for designing high-reliability flexible strain sensors based on CPCs.
Al elegir "Aceptar todas las cookies", acepta el uso de cookies para ayudarnos a brindarle una mejor experiencia de usuario y analizar el uso del sitio web. Al hacer clic en "Ajuste sus preferencias" puede elegir qué cookies permitir. Solo las cookies esenciales son necesarias para el correcto funcionamiento de nuestro sitio web y no pueden ser rechazadas
Configuración de cookies
Nuestro sitio web almacena cuatro tipos de cookies. En cualquier momento puede elegir qué cookies acepta y cuáles rechaza. Puede obtener más información sobre qué son las cookies y qué tipos de cookies almacenamos en nuestra Política de cookies.
Son necesarios por razones técnicas. Sin ellos, es posible que este sitio web no funcione correctamente.
Son necesarios para una funcionalidad específica en el sitio web. Sin ellos, algunas funciones pueden estar deshabilitadas.
Nos permite analizar el uso del sitio web y mejorar la experiencia del visitante
Permítanos personalizar su experiencia y enviarle contenido y ofertas relevantes, en este sitio web y en otros sitios web