石墨烯粉体

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三维柔性压阻传感器研究获进展 采用炭黑/石墨烯纳米片复合材料

2022-11-14 12:45:46

日前,武汉大学刘锋、湖北大学王龙海等研究人员关于将炭黑(CB/石墨烯纳米片(GNs)的两种复合结构用于三维柔性压阻传感器获得进展,在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表了论文“Carbon Black/Graphene Nanosheet Composites for Three-Dimensional Flexible Piezoresistive Sensors”。基于CBGNs的复合结构,研究人员制备了三种具有CBGNs纳米复合材料的柔性压阻传感器。

 

实验结果表明,CBGNs的不同复合结构导致灵敏度和量规因子的数倍差异。在三个样品中,具有复合结构的传感器的灵敏度最高,为197.56kPa1和仪表因数为 47.60。同时,传感器显示出120ms的快速响应、63ms的即时恢复和出色的稳定性。实验结果还展示了传感器在监测说话和手势方面的潜在应用。这项工作提供了一种获得具有导电纳米复合材料的高灵敏度压阻传感器的策略。

 

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柔性压阻传感器制造示意图

 

研究表明,柔性压阻式传感器在健康监管方面大有可为。该策略通过优化导电纳米材料的复合结构来提高柔性传感器的性能,可广泛应用于具有纳米复合材料的柔性压阻传感器,并可以提供优化思路其他与纳米复合材料应用相关的领域。

 

文章来源:公众号【新材料在线】

 

氧化石墨烯:

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。


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