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齐鲁工大:石墨烯/碳纳米管气凝胶的柔性应变传感器
来源:材料分析与应用 发表于 2023/2/28

成果简介

柔性应变传感器在可穿戴设备和人机交互中有着广泛的应用。这些传感器表现出灵活的性能,这使得设备的结构可以适应广泛的应用场景。本文,齐鲁工业大学孙加振副教授团队在《acs appl. electron. mater》期刊发表名为“fabricating flexible strain sensor with direct writing graphene/carbon nanotube aerogel”的论文,研究提出一种低成本和准确的直接书写方法,通过使用制备的具有良好分散性的印刷油墨,挤出有序的片状物,控制多孔气凝胶结构,来制造三维石墨烯/碳纳米管应变传感器。


所制备的三维多孔气凝胶的形态是用冰模板法控制的。应变传感器可以通过封装pdms前驱体获得,它显示了高拉伸性,在20%的拉伸应变下灵敏度为18.55。在20%的应变下反复拉伸900次后,它具有良好的稳定性。这项关于制造柔性应变传感器的研究可以为智能包装和可穿戴电子设备的应用提供一种简便有效的方法。


图文导读

图1.石墨烯/碳纳米管气凝胶柔性应变传感器制备流程
图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。


图3.(a) rgo的tem图像,(b)rgo/mwcnt的tem图像,(c)xrd图和(d)红外光谱。


图4.印刷的网格电极的表征


图5、制备的传感器性能


小结

本文提出了一种基于3d rgo/mwcnt应变传感器的低成本、结构可控的打印方法。该传感器对监测包装的开合和人体运动具有显著的效果,为应用智能包装和开发可穿戴电子设备提供了新的思路。


文献:

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


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