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东南大学《AMI》:基于转移激光划线石墨烯的耐用且可渗透的应变传感器

发布时间:2021-9-30 11:41:44      阅读164

  1成果简介
  激光刻划石墨烯 (LSG) 具有可编程图案和优异的电子特性,引起了相当多的关注,并已被广泛研究用于各种可穿戴电子产品。然而,其易剥离、拉伸性弱等特点阻碍了其进一步的工业应用。本文,东南大学Jianlong Hong,(第一作者)与吴俊副教授(通讯作者)等研究人员在《ADVANCED MATERIALS INTERFACES》期刊发表名为“Transferred Laser-Scribed Graphene-Based Durable and Permeable Strain Sensor”的论文,研究通过使用转移技术和化妆品鼻贴膜的脱水特性,展示了一种耐用、可生物降解、可贴合皮肤的基于 LSG 的应变传感器,该产品为无污染和对皮肤无伤害的柔性基材。
  该传感器表现出相对较高的应变系数超过1200的灵敏度,超过70%的大拉伸范围和经过5000次循环测试后稳定的压阻响应。它具有优异的耐用性,在砂纸摩擦和刮擦后仍能保持稳定的阻力,以及可在几分钟内完全溶解的生物降解性。一系列人机交互应用,如音乐手套,已经被提出来证明传感器的可用性和汗水渗透性。传感器的环保特性和可印刷的制造工艺揭示了大规模制备柔性应变传感器的可能性。
  2图文导读 

 

  图1、传感器的制作过程

 

  图2、转移激光刻划石墨烯传感器的性能。

 

  图3、传感器的耐久性探索实验

 

  图4、人机交互图示

 

  图5、TLSGs 的生物降解性和湿度对 TLSGs 的影响
  3小结
  总而言之,这里展示了一种耐用、可生物降解、适合皮肤的 LSG 传感器。使用LSG图案,传感器可以达到1200以上的相对较高的应变系数,并且可以通过改变图案来调整其电子特性。TLSGs 以商业化妆配件为基材,因此继承了生物降解性和皮肤贴合性,同时保持了超过 70% 的大拉伸范围。此外,制造传感器的过程是环保且无害的。值得注意的是,该传感器可以保持稳定的摩擦性能,并直接应用于这里的一系列应用。在实际实验中应用30分钟,传感器可以保持规律的响应,并表现出优异的透汗性。

  来源:材料分析与应用

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