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齊魯工大:石墨烯/碳納米管氣凝膠的柔性應(yīng)變傳感器
來源:材料分析與應(yīng)用 發(fā)表于 2023/2/28

成果簡介

柔性應(yīng)變傳感器在可穿戴設(shè)備和人機(jī)交互中有著廣泛的應(yīng)用。這些傳感器表現(xiàn)出靈活的性能,這使得設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)廣泛的應(yīng)用場景。本文,齊魯工業(yè)大學(xué)孫加振副教授團(tuán)隊(duì)在《ACS Appl. Electron. Mater》期刊發(fā)表名為“Fabricating Flexible Strain Sensor with Direct Writing Graphene/Carbon Nanotube Aerogel”的論文,研究提出一種低成本和準(zhǔn)確的直接書寫方法,通過使用制備的具有良好分散性的印刷油墨,擠出有序的片狀物,控制多孔氣凝膠結(jié)構(gòu),來制造三維石墨烯/碳納米管應(yīng)變傳感器。


所制備的三維多孔氣凝膠的形態(tài)是用冰模板法控制的。應(yīng)變傳感器可以通過封裝PDMS前驅(qū)體獲得,它顯示了高拉伸性,在20%的拉伸應(yīng)變下靈敏度為18.55。在20%的應(yīng)變下反復(fù)拉伸900次后,它具有良好的穩(wěn)定性。這項(xiàng)關(guān)于制造柔性應(yīng)變傳感器的研究可以為智能包裝和可穿戴電子設(shè)備的應(yīng)用提供一種簡便有效的方法。


圖文導(dǎo)讀

圖1.石墨烯/碳納米管氣凝膠柔性應(yīng)變傳感器制備流程
圖2.(a、b)MWCNT,(c) rGO,(d) rGO:MWCNT = 1:0.1,(e) rGO:MWCNT = 1:0.2,(f) rGO:MWCNT = 1:0.3,(g) rGO:MWCNT = 1:0.4,(h) rGO:MWCNT = 1:0.5。


圖3.(a) rGO的TEM圖像,(b)rGO/MWCNT的TEM圖像,(c)XRD圖和(d)紅外光譜。


圖4.印刷的網(wǎng)格電極的表征


圖5、制備的傳感器性能


小結(jié)

本文提出了一種基于3D rGO/MWCNT應(yīng)變傳感器的低成本、結(jié)構(gòu)可控的打印方法。該傳感器對監(jiān)測包裝的開合和人體運(yùn)動具有顯著的效果,為應(yīng)用智能包裝和開發(fā)可穿戴電子設(shè)備提供了新的思路。


文獻(xiàn):

https://doi.org/10.1021/acsaelm.2c01338


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應(yīng)用方案

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