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- 基于石墨烯的多感官皮膚可以在無法使用其他傳感器的極端環(huán)境下進(jìn)行感應(yīng)
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/9/23
現(xiàn)在，可以使用基于石墨烯的傳感器來監(jiān)視不適合現(xiàn)有技術(shù)的惡劣環(huán)境。有趣的碳形式石墨烯包括相互連接的碳原子六邊形環(huán)層，該結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生獨(dú)特的電子和物理特性，并可能用于許多應(yīng)用。
“石墨烯多年來一直被認(rèn)為是一種奇跡材料，但是在惡劣的環(huán)境條件下仍未探索其應(yīng)用，”與KAUST的Muhammad Hussain一起開發(fā)了這種新型傳感器的Sohail Shaikh說。
“現(xiàn)有的傳感器技術(shù)只能在非常有限的環(huán)境條件下運(yùn)行，如果偏差很大，就會失效或變得不可靠，” Shaikh補(bǔ)充說。
新型堅固的傳感器依靠石墨烯電阻的變化來響應(yīng)溫度，鹽度和溶液酸度（以pH計）的變化。該系統(tǒng)有可能監(jiān)視其他變量，包括壓力和水流量。
研究人員指出，可以將多個變量的感測合并到單個設(shè)備中，從而大大提高了其實(shí)用性。
石墨烯被轉(zhuǎn)移到聚酰亞胺聚合物的柔性板上，并且可以將其連接到適當(dāng)?shù)碾娮酉到y(tǒng)，以收集和傳輸針對環(huán)境變量進(jìn)行監(jiān)視的信號�？梢允褂脴�(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙技術(shù)無線傳輸數(shù)據(jù)。
用于pH值（左上），鹽度（左下）和溫度（右）的石墨烯傳感器的結(jié)構(gòu)。
實(shí)際最大的進(jìn)步是系統(tǒng)的彈性，使其能夠承受高達(dá)650攝氏度的溫度，高鹽度，變化的壓力，強(qiáng)烈的輻射，活性化學(xué)物質(zhì)，高濕度或這些條件的任意組合。傳感器還可以提供靈敏度方面的優(yōu)勢，例如，相對于現(xiàn)有替代方案，溫度傳感的靈敏度提高了260％。
正如侯賽因所解釋的那樣：“我們的研究首次明確顯示出石墨烯作為用于各種惡劣環(huán)境條件的傳感材料的前景。”
現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用可能包括監(jiān)視海水，體液，石油和天然氣工業(yè)，太空探索的狀況，以及涉及暴露于會損壞現(xiàn)有傳感器的化學(xué)物質(zhì)的許多情況。
該傳感器的薄型結(jié)構(gòu)和靈活性也使其適用于潛水員和運(yùn)動員的可穿戴技術(shù)，或醫(yī)療應(yīng)用。
研究人員認(rèn)為，將電子設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和萬物聯(lián)網(wǎng)（IoE）技術(shù)聯(lián)系起來的持續(xù)發(fā)展將為其堅固而靈活的傳感器帶來許多需求和機(jī)遇。
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