柔性传感器由于其在人体生理信号监测、可穿戴设备和医疗保健方面的潜在应用而引起了人们的极大兴趣。然而,用于心血管测试的传感器设备通常体积庞大且价格昂贵,这阻碍了可穿戴性和临床使用。
先进低维材料与器件实验室G03课题组设计了一种以水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,石墨烯为活性材料,聚乙烯(PE)胶带为封装材料制备多功能柔性传感器的简单方法。用这种方法生产的柔性传感器具有100 mg的低检测限,40 ms和20 ms的快速响应和恢复时间,并且即使在高达30,000次运动循环后也没有表现出性能下降。并且开发的传感器能够相对准确地监测脉搏,这为未来取代笨重的设备和规范心血管测试提供了机会。为了进一步拓宽应用领域,将该传感器作为传感器阵列安装,以识别不同重量和形状的物体,显示该传感器在可穿戴人工智能中具有优异的应用潜力。
图1.C-GA及其传感器的制备和物理性能
图2.GO薄膜、GA和C-GA的表征
图3.C-GAs传感器的机械和传感性能表征
图4.柔性传感器人体生理学信号监测
图5.用于人体脉搏检测的柔性压力传感器
图6.用于人机交互的传感器阵列
相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces。昆明理工大学为论文第一单位,蔡金明教授和蔡晓明副教授为论文通讯作者,材料科学与工程学院2022级硕士肖维祺、蔡晓明副教授和博士留学生Aniqa Jadoon为共同第一作者。
Weiqi Xiao#, Xiaoming Cai#,*, Aniqa Jadoon#, Yan Zhou, Quan Gou, Junwen Tang, Xiaolong Ma, Weiyao Wan, Jinming Cai*. High-Performance Graphene Flexible Sensors for Pulse Monitoring and Human–Machine Interaction. ACS Applied Materials & Interfaces, 2024, Pub Date: 2024-06-13
DOI: 10.1021/acsami.4c06546