太原理工《 MACROMOL MATER ENG》：基于石墨烯和纸基板多层结构的图形压力传感器阵列

1成果简介 

纸质柔性压力传感器因其可恢复性和便利性而受到广泛关注。本研究提出了一种具有多层结构的图形压力传感器阵列。本文，太原理工大学Chao Ji等研究人员在《MACROMOL MATER ENG》期刊发表名为“A Graphical Pressure Sensor Array with Multilayered Structure Based on Graphene and Paper Substrate”的论文，研究提出了一种简单的方法来制备图案化的多层纸基压力传感器，以提高灵敏度。分别选择石墨烯和多孔纤维素纸作为油墨材料和基材。制备并比较了具有 1、3、5 和 7 层堆叠的压力传感器。
结果表明，七层传感器实现了高灵敏度（44 kPa –1) 和快速的时间响应（小于 150 毫秒）。高灵敏度堆叠式纸基传感器阵列实现了物体和异形表面的压力检测。还制作了基于商用瓦楞纸箱的压力传感器以进行比较。瓦楞纸箱阵列用于切换提醒设备，以方便和访问。由于很多场景需要保持安全距离，特别是在COVID-19的影响下，使用可写的纸质传感器阵列来实现图形距离感知并提供警告。这些传感器应用于安全监控的不同场景，为纸质压力传感器的应用提供了新的方向。

2图文导读  

图1、石墨烯纸基压力传感器的制作流程图。

图2、a) 纤维纸，b) 纤维素纸上的石墨烯，c) 较大版本的 (b)，d) 瓦楞纸箱，e/f) 瓦楞纸箱上的石墨烯的SEM表征。

图3、石墨烯在不同层状纤维素纸和瓦楞纸箱上的性能比较

图4、石墨烯瓦楞纸箱阵列测试

图6、可书写石墨烯-纤维素纸基传感器的应用场景。

图7、用于安全警告的可写石墨烯-纤维素纸基传感器

3小结 

在这项研究中，我们利用纸基材的良好渗透性和石墨烯的良好导电性，使用不同的分层纤维素纸和瓦楞纸箱制备了基于石墨烯的压力传感器。开发了一种高度灵敏且可重复的压力传感器。将瓦楞纸箱改造为实验设备的安全提醒装置，利用石墨烯在纤维素纸上书写，构建了一个可以在实际生活中使用的装置，作为安全警戒线的提醒装置。该传感器可以在日常应用中提供良好的安全警告。

---

文献： 

https://doi.org/10.1002/mame.202100643

▼往期精彩回顾▼宁波工程学院《Carbon》：Fe,N调制碳纤维气凝胶作为可充电锌空气电池的独立阴极催化剂
郑州烟草研究所《ACS Omega》：水/蒸汽界面水热还原法制备3D层状石墨烯气凝胶膜，用于自来水净化
中科院苏州纳米所李清文团队：在单手性碳纳米管高纯度分离技术领域取得进展

---

来源：文章来自MACROMOL MATER ENG网站，由材料分析与应用整理编辑。

长按，识别图中二维码，点击关注

版权与免责声明：

① 凡本网注明"材料分析与应用"的所有作品，版权均属于材料分析与应用，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：材料分析与应用"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源：xxx（非本网）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起三日内与本网联系，否则视为放弃相关权利。