石墨

重庆大学人体运动检测的环保型多功能石墨烯

发布时间:2023/9/14 14:09:26   
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本文要点:

石墨烯-丝绸织物应变传感器的低成本,环保且易于制造的过程可以简单地扩展到其他纺织品上,以制备多功能且可穿戴的设备。

成果简介

可穿戴设备正在广泛的应用中进行深入研究,尤其是在人体运动检测领域。本文中,制造了石墨烯改性的丝织物应变传感器,并报道了其令人满意的性能,包括高灵敏度和对人体的舒适贴合性。氧化石墨烯通过真空过滤涂覆在丝织物上,并通过热压法进行还原,与化学还原相比,所获得的丝织物应变传感器具有良好的压阻性并且对环境更加友好。同时,与其他应变传感器相比,丝织物应变传感器表现出线性且高电阻随应变增加的变化率。此外,织物传感器还具有其他出色的性能,包括循环稳定性,防紫外线,和疏水性。由于上述优点,改进的真丝织物传感器可以与织物缝合在一起,并具有检测人体运动的潜力。

图文导读

图1、石墨烯改性纺织品的特征。

图2、RGOSF应变传感器的性能。

表1.当前不同角度下应变为10%的石墨烯-丝绸织物传感器之间的传感能力比较

图3、石墨烯-丝织物应变传感器的机电性能

图4、RGOSF应变传感器在检测人体运动中的应用

图5、RGOSF应变传感器的SEM图像。

图6、石墨烯-丝织物应变传感器的机理。

小结

在这项研究中,通过环保的热压方法制造石墨烯-丝绸织物应变传感器。沉积在丝织物上的氧化石墨烯被转化为石墨烯,从而赋予织物传感器导电性。它是超敏感的,在10%的应变范围内具有的最大GF,并且显示出良好的线性。结果发现,不同方向的真丝织物的力学性能和结构对RGO层中微裂纹的产生有很大影响,这有助于RGOSF应变传感器在不同方向上的独特传感性能。此外,RGOSF应变传感器还具有出色的稳定性和耐用性,因为即使清洗后也几乎没有性能下降。与此同时,我们的石墨烯-丝绸织物在某种程度上具有多功能性,并具有防紫外线和疏水性。可以将多功能RGOSF应变传感器与织物缝制在一起,以进行直接的人体运动检测,从而作为人体运动检测的可穿戴电子设备具有重要的潜在应用前景。

文献:

EnvironmentallyFriendlyandMultifunctionalGrapheneSilkFabricStrainSensorforHumanMotionDetection



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