上海維立勝衡傳感器有限公司
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閱讀：64發(fā)布時(shí)間：2025-2-26
近日，北京航空航天大學(xué)張曉靜副研究員、南京航空航天大學(xué)易敏教授等研究人員在《Sensors and Actuators A:Physical》期刊發(fā)表名為“A flexible graphene pressure sensor with high sensitivity based on sewn multi-layer anti-slip cloth”的論文，研究通過(guò)將縫合的多層防滑布浸泡在石墨烯油墨中，制作出了具有高靈敏度的柔性石墨烯壓力傳感器。
據(jù)悉，由于使用了市售的防滑布和石墨烯油墨，該傳感器無(wú)需額外的化學(xué)還原劑，因此大大簡(jiǎn)化了制作過(guò)程。根據(jù)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)改變層數(shù)和顆粒數(shù)，找到了敏感層的結(jié)構(gòu)。借助防滑布上的半球形顆粒和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壓力傳感器顯示出了高可靠性、出色的靈敏度（高達(dá)0.40 kPa-1）和較大的工作范圍（0-20 kPa）。該壓力傳感器還能檢測(cè)人的活動(dòng)，如聲音、握力、手腕脈搏、呼吸等。
通過(guò)將多層防滑布縫合在一起，然后將防滑布浸泡在石墨烯油墨中，有效地制造出了具有高靈敏度的柔性壓力傳感器。防滑布可在市場(chǎng)上買(mǎi)到，石墨烯油墨避免了化學(xué)還原過(guò)程和環(huán)境污染，使制造具有潛在的可擴(kuò)展性和低成本。與膠水相比，縫紉可以有效地將多層防滑布結(jié)合在一起，而不會(huì)影響其柔韌性。防滑布的組合形成了一種特殊的結(jié)構(gòu)。由于硅膠顆粒之間的形變較大，因此靈敏度大大提高。
此外，通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，減少層數(shù)可以在不改變靈敏度的情況下提高柔韌性，而減少顆粒數(shù)則可以提高靈敏度和柔韌性。因此，顆粒較少的雙層防滑布是結(jié)構(gòu)。由于防滑布上的硅膠顆粒和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壓力傳感器具有高柔韌性、出色的可靠性和高達(dá)0.40 kPa-1的靈敏度，工作范圍從0到20 kPa。憑借出色的性能，該壓力傳感器已成功應(yīng)用于語(yǔ)音、腕部脈搏和呼吸檢測(cè)以及電子皮膚制作等領(lǐng)域。這種壓力傳感器具有可擴(kuò)展、低成本、高性能等特點(diǎn)，為拓展人體健康監(jiān)測(cè)、可穿戴電子設(shè)備和人機(jī)交互等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一條新途徑。
https://doi.org/10.1016/j.sna.2023.114913
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