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我系周伟教授团队在柔性温度传感器激光制造领域取得重要进展

来源: 发布时间:2021年11月04日 13:40 点击数:

近日,我系周伟教授团队通过激光还原氧化石墨烯轻松制备用于无接触式人机界面的快速响应柔性温度传感器取得重要进展,相关研究发表以“Facile fabrication of a fast-response flexible temperature sensor via laser reduced graphene oxide for contactless human-machine interface”为题发表于Carbon(DOI: javascript:;IF: 9.594)期刊。

温度传感器在日常生活、工业生产和医疗保健和人机交互等领域有着至关重要的作用。传统的温度传感器使用金属、金属氧化物等材料作为热敏材料,不具备柔韧性,很难用于可穿戴设备和机器人的原位表面温度测量。石墨烯作为温度传感器因其良好导电性、机械稳定性和优秀的导热性而得到广泛的研究。然而,基于激光还原氧化石墨烯的电阻型柔性温度传感器的研究仍处于起步阶段,需要对其制备工艺进行系统研究,以提高传感器的性能。

周伟教授团队基于用于无接触式人机界面的激光还原氧化石墨烯(LrGO),以一种简便的方式制备了一种快速响应的柔性温度传感器。系统研究了氧化石墨烯(GO)浓度和扫描线间距对温度传感器灵敏度的影响,并利用拉曼光谱、SEMEDSXRD分析了LrGO材料的性能。揭示了两个关键工艺参数、材料特性和传感器灵敏度之间的内在相关性。

传感器的制备及测试平台

该研究通过激光直写在镀金PET薄膜加工双“T”型电极,并将GO滴涂至双“T”电极中间,形成温度敏感层,再激光直写还原GO完成传感器制备。该传感器最高灵敏度为(0.37%℃-1,)响应快(~0.196s)、恢复时间短(~9.7s)、迟滞小、稳定性和重复性良好,可用于健康监测和非接触式应用。该研究可为LrGO高性能柔性温度传感器设计与制造提供指导意义。

该论文通讯作者为周伟教授,第一作者为博士生陈锐。该项目得到了国家优秀青年科学基金项目(51922092)和厦门大学校长基金青年创新人才团队项目(20720200068)的支持。