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華中科技大學Yihua Gao課題組--中空的MXene球/還原石墨烯氣凝膠復合材料用于超高靈敏度的壓阻傳感器
       壓力感應是智能可穿戴電子設備和人機交互界面的關鍵。為了實現具有寬線性范圍并能夠檢測壓力細微變化的高性能壓力傳感器,既需要良好的傳感材料選擇,又需要結構合理的設計。本文提出了一種基于中空MXene球體/還原石墨烯復合氣凝膠和柔性叉指電極的新型壓阻傳感器。得益于復合氣凝膠的獨特微觀結構,合成的壓力傳感器顯示出高靈敏度(在6.4–10 kPa范圍內609 kPa-1),寬線性范圍(0–10 kPa),低檢測極限(6 Pa),響應時間短(232毫秒),耐久性好(6000次循環)。此外,該設備能夠實時監控各種人類活動,并區分出細微的谷物差異。還探討了繪制壓力的位置和強度的潛在應用。
 
 
Figure 1. a)rGO / MXene-sphere氣凝膠的制備程序示意圖
a) Schematic illustration of the preparation procedures of rGO/MXene-sphere aerogel. b) Schematic illustration of the fabrication process of MXene sphere/rGO aerogel based piezoresistive sensor.
 
 
Figure 2. MXene、MXene/PS混合球和MXene球/rGO復合氣凝膠的表征。
 
 
Figure 3. 中空MXene球體/ rGO氣凝膠基壓力傳感器在壓力釋放周期中的彈性機制和內部微觀結構。
 
  
Figure 4. MXene球/rGO氣凝膠的傳感性能。
 
 
Figure 5. 使用基于MXene球/rGO氣凝膠的傳感器實時監測各種人體活動和微小壓力。
 
        相關研究成果于2020年由華中科技大學Yihua Gao課題組,發表在Adv. Electron. Mater.(DOI: 10.1002/aelm.201901064)上。原文:Hollow MXene Sphere/Reduced Graphene Aerogel Composites for Piezoresistive Sensor with Ultra-High Sensitivity。

轉自《石墨烯雜志》公眾號:

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